JP2006039164A - Method for manufacturing optical film, optical film, polarizing plate, liquid crystal panel and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を有する光学フィルムの製造方法に関する。また本発明は、上記製造方法により得られる光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶パネル、液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical film having a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twist molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure. Moreover, this invention relates to the optical film obtained by the said manufacturing method, a polarizing plate using the same, a liquid crystal panel, and a liquid crystal display device.
液晶表示装置は、一般に、液晶セルの両面に偏光子が配置されており、従来、上記液晶セルの複屈折を、正面方向及び斜視方向において、光学補償するため、前記液晶セルと偏光子との間に位相差フィルムが配置されている。一般的に位相差フィルムの材料には、熱可塑性高分子フィルムを延伸したものや、液晶性化合物を含む混合溶液を基材上に塗工して配向させた後、硬化したフィルムが用いられる。その中でも、フィルム面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙとし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚを満足する位相差フィルム、いわゆるネガティブＣプレートは、液晶セルの斜視方向の複屈折を光学補償するために、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード等の各種駆動モードの液晶表示装置に広く採用されている。上記ネガティブＣプレートとしては、例えば、コレステリック液晶を基材上に塗工して、螺旋状ねじれ分子構造を有する層を形成し、それを硬化して作製する位相差フィルムが開示されている（特許文献１）。 In general, a liquid crystal display device has polarizers disposed on both surfaces of a liquid crystal cell. Conventionally, in order to optically compensate for the birefringence of the liquid crystal cell in the front direction and the perspective direction, A retardation film is disposed therebetween. In general, a material obtained by stretching a thermoplastic polymer film or a film obtained by applying a mixed solution containing a liquid crystal compound on a substrate and aligning it is used as a material for the retardation film. Among them, when the main refractive index in the film plane is nx, ny and the refractive index in the thickness direction is nz, a retardation film satisfying nx≈ny> nz, a so-called negative C plate, is a liquid crystal. In order to optically compensate the birefringence in the oblique direction of the cell, it is widely used in liquid crystal display devices of various drive modes such as TN mode, VA mode, OCB mode and the like. As the negative C plate, for example, there is disclosed a retardation film prepared by coating a cholesteric liquid crystal on a substrate to form a layer having a helical twisted molecular structure and curing it (patent). Reference 1).
位相差フィルムは、フィルム面内及び厚み方向で位相差値が均一であることが重要で、これが不均一であると、液晶表示装置に組込んだ際に表示ムラが生じ、問題となる。位相差値は、複屈折率と厚みの積で決定されるが、フィルム面内及び厚み方向で光学的に均一性の高い位相差フィルムを得るためには、上記複屈折率と厚みを適度に調整することが、非常に重要である。 It is important that the retardation film has a uniform retardation value in the film plane and in the thickness direction. If this is not uniform, display unevenness occurs when incorporated in a liquid crystal display device, which causes a problem. The retardation value is determined by the product of the birefringence and the thickness. In order to obtain a retardation film that is optically uniform in the film plane and in the thickness direction, the birefringence and the thickness are appropriately set. It is very important to adjust.
しかしながら、コレステリック液晶の塗工溶液を基材に塗工、乾燥する製造工程においては、基材上で塗工溶液のハジキが発生し、歩留まりが低下することが問題となっていた。この位相差フィルムを偏光板に積層して外観検査を行うと、ハジキ部分では、位相差が小さいために黒色の欠点に見えた。また、このハジキの発生は、厚み方向の位相差の小さい位相差フィルムを作製するために、上記塗工溶液を基材に薄く塗工した場合に、顕著であった。 However, in a manufacturing process in which a cholesteric liquid crystal coating solution is applied to a substrate and dried, the coating solution is repelled on the substrate, resulting in a decrease in yield. When this phase difference film was laminated on a polarizing plate and an appearance inspection was performed, the repelled portion appeared to be a black defect because of the small phase difference. Moreover, the occurrence of repelling was remarkable when the coating solution was thinly applied to a substrate in order to produce a retardation film having a small retardation in the thickness direction.
近年は、液晶モニターや液晶テレビ等の大型化と高機能化が急速に進んでおり、これに用いられる偏光板、位相差フィルム等の各種光学フィルムにおいては、より一層の特性向上と、品質向上が望まれている。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、前記コレステリック液晶を用いた位相差フィルムの製造工程において発生する塗工溶液のハジキを防ぎ、良好な光学均一性を有する光学フィルムの製造方法を提供することである。また、その製造方法によって得られる光学フィルム、上記光学フィルムを用いた偏光板、液晶パネル、液晶表示装置を提供することである。 The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to prevent repellency of the coating solution generated in the manufacturing process of the retardation film using the cholesteric liquid crystal, and to achieve good optical uniformity. It is providing the manufacturing method of the optical film which has. Moreover, it is providing the optical film obtained by the manufacturing method, the polarizing plate using the said optical film, a liquid crystal panel, and a liquid crystal display device.
本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、以下に示す光学フィルムの製造方法により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を有する光学フィルムの製造方法において、重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物を溶剤と共に基材上に塗工し、温度をＴｉ±２．０℃の雰囲下で放射線照射することを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する（ただし、Ｔｉとは、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物の液晶相−等方相転移温度を示す）。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by a method for producing an optical film described below, and have completed the present invention. The present invention relates to a polymerizable nematic liquid crystalline compound and a polymerization method in a method for producing an optical film having a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twisted molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure. Provided is a method for producing an optical film characterized in that a composition containing a hydrophilic chiral agent and a polymerization initiator is coated on a substrate together with a solvent, and irradiated with radiation in an atmosphere of Ti ± 2.0 ° C. (However, Ti represents the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature of the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator).
上記記重合性ネマチック液晶性化合物は、下記式（１）で表される液晶モノマーを含むことが好ましい。 The polymerizable nematic liquid crystalline compound preferably contains a liquid crystal monomer represented by the following formula (1).
また、本発明は、上記放射線が紫外線であることが好ましく、上記紫外線の照射光量が１００〜１５００ｍＪであることが好ましい。また、上記溶剤はケトン系溶剤であって、その沸点はＴｉ＋５℃〜Ｔｉ＋１８０℃であることが好ましい。また上記基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。 In the present invention, the radiation is preferably ultraviolet light, and the irradiation light amount of the ultraviolet light is preferably 100 to 1500 mJ. The solvent is a ketone solvent, and the boiling point thereof is preferably Ti + 5 ° C. to Ti + 180 ° C. The base material is preferably a polyethylene terephthalate film.
本発明は、上記の製造方法により得られる光学フィルムをも提供する。上記光学フィルムは、上記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の選択反射波長が３８０ｎｍ以下であることが好ましく、上記光学フィルムから基材を除いた液晶層の厚みは、２〜２０μｍであることが好ましい。また、上記光学フィルムの波長５９０ｎｍにおける光透過率は、８０％以上であることが好ましい。 The present invention also provides an optical film obtained by the above production method. In the optical film, the selective reflection wavelength of the layer having the helical twisted molecular structure is preferably 380 nm or less, and the thickness of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film is preferably 2 to 20 μm. . Moreover, it is preferable that the light transmittance in wavelength 590nm of the said optical film is 80% or more.
本発明は、上記光学フィルムを用いた偏光板、上記偏光板を含む液晶パネル、液晶表示装置をも提供する。 The present invention also provides a polarizing plate using the optical film, a liquid crystal panel including the polarizing plate, and a liquid crystal display device.
上記のように、本発明の光学フィルムの製造方法によれば、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を形成することによって、位相差値を変化させずに、フィルムの厚みを光学均一性が得られる範囲に調節することができる。すなわち、螺旋状ねじれ分子構造を有する層のみからなる位相差フィルムに比べて、同じ複屈折率を有する液晶性化合物を用いても、塗工溶液の塗工厚みを若干厚くできるので、厚み方向の位相差の小さい位相差フィルムを作製する場合において顕著であった塗工溶液のハジキを防ぐことができる。これにより、良好な光学均一性を有する光学フィルムを提供することができる。 As described above, according to the method for producing an optical film of the present invention, a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twist molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure is formed. Thus, the thickness of the film can be adjusted to a range in which optical uniformity can be obtained without changing the retardation value. That is, compared to a retardation film consisting only of a layer having a helical twisted molecular structure, even if a liquid crystalline compound having the same birefringence is used, the coating thickness of the coating solution can be slightly increased, In the case of producing a retardation film having a small retardation, repelling of the coating solution, which is remarkable, can be prevented. Thereby, the optical film which has favorable optical uniformity can be provided.
本発明の製造方法は、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を有する光学フィルムの製造方法において、重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物を溶剤と共に基材上に塗工し、Ｔｉ±２．０℃の雰囲気下で放射線照射することを特徴とする。 The production method of the present invention is a method for producing an optical film having a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twisted molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure. A composition containing a compound, a polymerizable chiral agent and a polymerization initiator is coated on a substrate together with a solvent, and is irradiated with radiation in an atmosphere of Ti ± 2.0 ° C.
本発明に用いられる重合性ネマチック液晶性化合物は、少なくとも１つ以上の重合性官能基を有し、これに環状単位等からなるメソゲン基を有するものが挙げられる。上記重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられるが、これらのなかでアクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。 The polymerizable nematic liquid crystalline compound used in the present invention includes those having at least one polymerizable functional group and having a mesogenic group composed of a cyclic unit or the like. Examples of the polymerizable functional group include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl ether group. Among these, an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable.
また前記重合性官能基は、２つ以上有するものが、架橋構造によって耐久性を向上させることができるため好ましく用いられる。メソゲン基となる前記環状単位としては、たとえば、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロヘキサン系、アゾキシベンゼン系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ジフェニルベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロヘキシルベンゼン系、ターフェニル系等が挙げられる。なお、これら環状単位の末端は、たとえば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。 Further, those having two or more polymerizable functional groups are preferably used because durability can be improved by a crosslinked structure. Examples of the cyclic unit serving as a mesogenic group include biphenyl, phenylbenzoate, phenylcyclohexane, azoxybenzene, azomethine, azobenzene, phenylpyrimidine, diphenylacetylene, diphenylbenzoate, and bicyclohexane. Cyclohexyl benzene, terphenyl, and the like. In addition, the terminal of these cyclic units may have substituents, such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen group, for example.
前記メソゲン基は屈曲性を付与するスペーサ部を介して結合していてもよい。スペーサ部としては、ポリメチレン鎖、ポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペーサ部を形成する構造単位の繰り返し数は、メソゲン部の化学構造により適宜に決定されるがポリメチレン鎖の繰り返し単位は０〜２０が好ましい。更に好ましくは２〜１２である。また、ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は０〜１０が好ましい。更に好ましくは１〜３である。 The mesogenic group may be bonded via a spacer portion that imparts flexibility. Examples of the spacer portion include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain. The number of repeating structural units forming the spacer portion is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogenic portion, but the repeating unit of the polymethylene chain is preferably 0 to 20. More preferably, it is 2-12. The repeating unit of the polyoxymethylene chain is preferably 0-10. More preferably, it is 1-3.
前記重合性ネマチック液晶性化合物の好ましい化学構造式としては、特開２００３−２８７６２３号公報の[００２０]に記載されているものが挙げられる。更に好ましくは、下記式（１）に示す構造が挙げられる。 Preferable chemical structural formulas of the polymerizable nematic liquid crystalline compound include those described in JP-A-2003-287623, [0020]. More preferably, the structure shown by following formula (1) is mentioned.
本発明に用いられる重合性カイラル剤は、重合性官能基を少なくとも１つ以上有し、かつ分子構造中に不斉炭素原子を持った官能基（光学活性基）を有し、重合性ネマチック液晶性化合物の配向を乱さないものであれば特に制限されない。上記重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられるが、これらのなかでアクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。上記重合性カイラル剤は、液晶性を有していてもよく液晶性を有しなくてもよいが、コレステリック液晶性を示すものが好ましく用いられる。重合性カイラル剤の好ましい化学構造式としては、下記式（２）に示す構造が挙げられる。 The polymerizable chiral agent used in the present invention has at least one polymerizable functional group and a functional group (optically active group) having an asymmetric carbon atom in the molecular structure, and is a polymerizable nematic liquid crystal There is no particular limitation as long as it does not disturb the orientation of the functional compound. Examples of the polymerizable functional group include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl ether group. Among these, an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable. The polymerizable chiral agent may or may not have liquid crystallinity, but those exhibiting cholesteric liquid crystallinity are preferably used. A preferable chemical structural formula of the polymerizable chiral agent includes a structure represented by the following formula (2).
本発明に用いられる重合開始剤としては、特に制限されず、光重合開始剤、水溶性アゾ重合開始剤、油溶性アゾ重合開始剤、高分子アゾ重合開始剤、光カチオン開始剤、ラジカル系光重合開始剤などが用いられる。好ましくは、光重合開始剤が用いられる。 The polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, and is a photopolymerization initiator, a water-soluble azo polymerization initiator, an oil-soluble azo polymerization initiator, a polymer azo polymerization initiator, a photocationic initiator, a radical light. A polymerization initiator or the like is used. Preferably, a photopolymerization initiator is used.
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、単一の化合物からなる光重合開始剤であっても良いし、２種類以上の異なる光重合性開始剤を混合したものであっても良い。例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン系化合物等が挙げられる。例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のイルガキュア６５１、イルガキュア１８４、ダロキュアー１１７３、イルガキュア５００、イルガキュア２９５９、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア８１９、イルガキュア７８４や、メルク（株）製ダロキュアー９５３、ダロキュアー１１１６のほか、日本化薬（株）製カヤキュアーＭＢＰ、カヤキュアーＣＴＸ、カヤキュアーＤＩＴＸ、カヤキュアーＣＴＸ、カヤキュアーＤＥＴＸ、カヤキュアーＲＴＸなどが挙げられる。重合反応性が良好で、光学フィルムの透明性に優れる点で、好ましくは、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、ダロキュアー１１７３、イルガキュア５００、イルガキュア２９５９、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア８１９、イルガキュア７８４が用いられる。 There is no restriction | limiting in particular as said photoinitiator, The photoinitiator which consists of a single compound may be sufficient, and what mixed two or more types of different photoinitiators may be sufficient. Examples include acetophenone compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, and the like. For example, Irgacure 651, Irgacure 184, Darocur 1173, Irgacure 500, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 819, Irgacure 784, Merck Ltd. Darocur 953, Darocur 1116, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. In addition, Kaya Cure MBP, Kaya Cure CTX, Kaya Cure DITX, Kaya Cure CTX, Kaya Cure DETX, Kaya Cure RTX, etc. manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. may be mentioned. Irgacure 651, Irgacure 184, Darocur 1173, Irgacure 500, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 819 and Irgacure 784 are preferably used from the viewpoint of good polymerization reactivity and excellent transparency of the optical film.
前記光重合開始剤には、重合反応を促進させるために、助剤を添加することもできる。上記助剤としては例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ｎ−ブチルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ミヒラーケトン、４，４’―ジエチルアミノフェノン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸（ｎブトキシ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等のアミン系化合物が挙げられる。 In order to accelerate the polymerization reaction, an auxiliary agent can be added to the photopolymerization initiator. Examples of the auxiliary agent include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, n-butylamine, N-methyldiethanolamine, diethylaminoethyl methacrylate, Michler's ketone, 4,4′-diethylaminophenone, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, Examples include amine compounds such as 4-dimethylaminobenzoic acid (nbutoxy) ethyl and 4-dimethylaminobenzoic acid isoamyl.
前記重合開始剤の添加量には、特に制限はないが、その量は、前記重合性ネマチック液晶性化合物と前記重合性カイラル剤とからなる全化合物１００重量部に対して、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは２〜１５重量部である。また、助剤の添加量は、重合開始剤に対して、０．５〜２倍量程度が好ましい。 The addition amount of the polymerization initiator is not particularly limited, but the amount is preferably 0.5 with respect to 100 parts by weight of the total compound composed of the polymerizable nematic liquid crystalline compound and the polymerizable chiral agent. -20 parts by weight, more preferably 2-15 parts by weight. Moreover, the additive amount of the auxiliary agent is preferably about 0.5 to 2 times the amount of the polymerization initiator.
本発明に用いられる溶剤としては、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物の溶解性に優れ、上記組成物の塗工時において、基材のぬれ性や上記組成物の配向性の低下を起こさないものであれば特に制限はない。 As the solvent used in the present invention, the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator is excellent in solubility. There is no particular limitation as long as it does not cause a decrease in the orientation of the composition.
前記溶剤として具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル類、メチルセロソルブ、酢酸メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類、その他、塩化メチレン、二硫化炭素、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなども前記溶剤の例として挙げられるがこれらに限定されない。 Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, methoxybenzene and 1,2-dimethoxybenzene, chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, Halogenated hydrocarbons such as orthodichlorobenzene, phenols such as phenol and parachlorophenol, ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, anisole, dioxane, tetrahydrofuran, acetone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopenta Non, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptan , Ketones such as 2,6-dimethyl-4-heptanone, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, n-butanol, 2-butanol, cyclohexanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol, glycerin, ethylene Glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, alcohols such as 2-methyl-2,4-pentanediol, amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, acetonitrile, butyronitrile, etc. Nitriles, cellosolves such as methyl cellosolve and methyl cellosolve, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and methyl lactate, methylene chloride, carbon disulfide Ethyl cellosolve, and butyl cellosolve can be cited as examples of the solvent are not limited thereto.
前記溶剤として好ましくは、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジグライム、トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフランである。上記の溶剤であれば、実用上悪影響を与えるような基材の侵食をせず、上記組成物を十分に溶解することができる。 Preferred examples of the solvent include cyclopentanone, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, diglyme, toluene, ethyl acetate, and tetrahydrofuran. If it is said solvent, the said composition can fully be melt | dissolved, without carrying out the corrosion of the base material which has a bad influence practically.
前記溶剤の沸点としては、前記重合性ネマチック液晶性化合物と重合性カイラル剤と重合開始剤とを含む組成物の液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）よりも高いほうが、良好な光学均一性を有する光学フィルムを製造できるため、好ましい。前記溶剤の沸点の範囲として、更に好ましくはＴｉ＋５℃〜Ｔｉ＋１８０℃である。特に好ましくはＴｉ＋２０℃〜Ｔｉ＋６０℃である。このような溶剤として特に好ましくは、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤が用いられる。 As the boiling point of the solvent, better optical uniformity is higher than the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) of the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator. This is preferable because an optical film having the above can be produced. The range of the boiling point of the solvent is more preferably Ti + 5 ° C. to Ti + 180 ° C. Especially preferably, it is Ti + 20 degreeC-Ti + 60 degreeC. Particularly preferred as such a solvent is a ketone solvent such as cyclopentanone, cyclohexanone, or methyl isobutyl ketone.
前記溶剤は、単独で、又は、前記光学フィルムの平滑性を高めるために、任意の溶剤を２種類以上混合して用いてもよい。前記混合溶液の、全固形分濃度は溶解性、塗工粘度、基材上へのぬれ性、塗布後の厚みなどによって異なるが、平滑性の高い光学フィルムを得るためには、溶剤１００重量部に対して固形分を２〜１００重量部、更に、４〜５０重量部、特に５〜４０重量部溶解させたものが好ましい。 The solvent may be used alone, or two or more kinds of arbitrary solvents may be mixed and used in order to improve the smoothness of the optical film. The total solid concentration of the mixed solution varies depending on solubility, coating viscosity, wettability on the substrate, thickness after coating, etc. In order to obtain an optical film with high smoothness, 100 parts by weight of solvent The solid content is preferably 2 to 100 parts by weight, more preferably 4 to 50 parts by weight, particularly 5 to 40 parts by weight.
また、前記基材に対する前記混合溶液のぬれ性が乏しい場合や、光学フィルムの表面均一性が悪い場合は、それらを改善するために前記混合溶液に種々のレベリング剤を添加することも可能である。レベリング剤の種類としては、シリコーン系、フッ素系、ポリエーテル系、アクリル酸共重合物系、チタネート系等の種々の化合物を用いることができる。これらのレベリング剤の添加量は、特に制限はないが、平滑性を高め、且つ重合性ネマチック液晶性化合物と前記重合性カイラル剤と重合開始剤とを含む組成物の配向を乱さない添加量として好ましくは、固形分１００重量部中に０．０００１〜０．００５重量部である。より好ましくは０．０００５〜０．００３重量部である。 Further, when the wettability of the mixed solution with respect to the substrate is poor or when the surface uniformity of the optical film is poor, various leveling agents can be added to the mixed solution in order to improve them. . As the type of the leveling agent, various compounds such as silicone, fluorine, polyether, acrylic acid copolymer and titanate can be used. The addition amount of these leveling agents is not particularly limited, but is an addition amount that improves smoothness and does not disturb the orientation of the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator. Preferably, it is 0.0001-0.005 weight part in 100 weight part of solid content. More preferably, it is 0.0005-0.003 weight part.
本発明に用いられる基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂、スチレン・マレイミド共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。また、シクロ系オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系樹脂、芳香族ポリイミドやポリイミドアミド等のイミド系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、又は前記樹脂のブレンド物等からなる高分子フィルム基材などが挙げられる。また、アルミ、鉄、銅等の金属基材、青板ガラス、アルカリガラス、無アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラス、石英ガラス等のガラス基材、セラミックス基材等の各種基材、シリコンウェハー等の各種半導体基材等も挙げることができる。 上記基材として好ましくは、前記溶剤に実用上悪影響を与えるような侵食をせず、均一な前記組成物の配向を誘起できるという理由から、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。 Examples of the base material used in the present invention include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile and styrene. Copolymers, styrene resins, acrylonitrile / styrene resins, acrylonitrile / butadiene / styrene resins, acrylonitrile / ethylene / styrene resins, styrene / maleimide copolymers, styrene resins such as styrene / maleic anhydride copolymers, polycarbonate resins Etc. In addition, cycloolefin resin, norbornene resin, polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, vinyl chloride resin, amide resin such as nylon and aromatic polyamide, aromatic polyimide, polyimide amide, etc. Imide resins, sulfone resins, polyether sulfone resins, polyether ether ketone resins, polyphenylene sulfide resins, vinyl alcohol resins, vinylidene chloride resins, vinyl butyral resins, arylate resins, polyoxymethylene resins Examples thereof include a polymer film substrate made of a resin, an epoxy resin, or a blend of the above resins. Also, metal substrates such as aluminum, iron, copper, etc., glass substrates such as blue plate glass, alkali glass, alkali-free glass, borosilicate glass, flint glass, quartz glass, various substrates such as ceramic substrates, silicon wafers, etc. Various semiconductor base materials and the like can also be mentioned. As the substrate, polyethylene terephthalate is particularly preferable because it does not cause erosion that has a practically adverse effect on the solvent and can induce uniform orientation of the composition.
前記基材としては、市販の高分子フィルムを用いることもできる。例えば、富士写真フィルム（株）製 製品名「フジタック」や、日本ゼオン（株）製 製品名「ゼオノア」、 ＪＳＲ（株）製 製品名「アートン」などが挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換及び／又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換及び／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する高分子フィルムなども用いることができる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムが挙げられる。また、上記基材は、表面上に他の被膜、例えばポリイミド膜、ポリアミド膜、ポリビニルアルコール膜等の有機膜（配向膜ともいう）、若しくは酸化珪素の斜め蒸着膜等を設けたものであっても良い。また、上記基材が高分子フィルムである場合には、延伸，収縮等の処理を施して、フィルム面内に異方性を付与したものであっても良い。 A commercially available polymer film can also be used as the substrate. For example, the product name “Fujitac” manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., the product name “Zeonor” manufactured by Zeon Corporation, and the product name “Arton” manufactured by JSR Corporation may be used. Further, a polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO01 / 37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) in the side chain. Polymer films containing a substituted and / or unsubstituted phenyl and a thermoplastic resin having a nitrile group can also be used. Specific examples include a film of a resin composition containing an alternating copolymer composed of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. The base material is provided with another film on the surface, for example, an organic film (also referred to as an alignment film) such as a polyimide film, a polyamide film, or a polyvinyl alcohol film, or an obliquely deposited film of silicon oxide. Also good. Moreover, when the said base material is a polymer film, processing, such as extending | stretching and shrinkage | contraction, may be given and the film surface may provide the anisotropy.
本発明に用いられる基材は、必要に応じて配向処理を施してから用いることができる。上記配向処理としては、従来の公知の配向処理法が用いることができる。配向処理法としては例えば、ラビング法、斜方蒸着法、マイクログルーブ法、延伸高分子膜法、ＬＢ（ラングミュア・ブロジェット）膜法、転写法、光照射法（光異性化、光重合、光分解等）、剥離法等が挙げられる。特に製造工程の容易さの観点から、ラビング法、光配向法が好ましい。 The base material used in the present invention can be used after being subjected to an alignment treatment as necessary. As the alignment treatment, a conventionally known alignment treatment method can be used. Examples of alignment treatment methods include rubbing, oblique deposition, microgroove method, stretched polymer film method, LB (Langmuir-Blodget) film method, transfer method, light irradiation method (photoisomerization, photopolymerization, light Decomposition, etc.), and a peeling method. In particular, the rubbing method and the photo-alignment method are preferable from the viewpoint of the ease of the manufacturing process.
前記ラビング法に用いられる配向膜としては、特に制限はないが、前記混合溶液のぬれ性に優れ、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物を特定の方向に配向させることができるものが好ましい。具体的に例えば、ポリアミド、ポリイミド、レシチン、シリカ、ポリビニルアルコール、エステル変性ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルの鹸化度を調節したポリマー、シランカップリング剤等を塗布等して形成した配向膜が挙げられる。また、前記基材の表面をそのままラビング法によって配向処理しても良い。 The alignment film used in the rubbing method is not particularly limited, but the wettability of the mixed solution is excellent, and the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator is in a specific direction. What can be orientated is preferable. Specific examples include alignment films formed by applying polyamide, polyimide, lecithin, silica, polyvinyl alcohol, ester-modified polyvinyl alcohol, a polymer in which the degree of saponification of polyvinyl acetate is adjusted, a silane coupling agent, and the like. Further, the surface of the base material may be subjected to orientation treatment by a rubbing method as it is.
前記光配向法に用いられる配向膜としては、特に制限はないが、例えば、異性化ポリマー、光二量化ポリマー、及び光分解ポリマーが用いられる。これらは、放射線の照射によって、重合性ネマチック液晶性化合物と前記重合性カイラル剤と重合開始剤とを含む組成物の配向を誘起できる。用いられる放射線としては、紫外線、可視光線、赤外線のいずれであってもよい。また、これらの放射線は、偏光であっても無偏光であっても良い。好ましい光配向性材料は、米国特許第６，１６０，５９７号明細書のＥＸＡＭＰＬＥ１に記載されているような光反応性ポリマーが挙げられる。そのような材料を、直線偏光ＵＶ光によって配向かつ架橋することができる。 Although there is no restriction | limiting in particular as an alignment film used for the said photo-alignment method, For example, an isomerization polymer, a photodimerization polymer, and a photodecomposition polymer are used. These can induce orientation of a composition containing a polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and a polymerization initiator by irradiation with radiation. The radiation used may be any of ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. These radiations may be polarized or non-polarized. Preferred photoalignable materials include photoreactive polymers such as those described in US Pat. No. 6,160,597, EXAMPLE1. Such materials can be oriented and crosslinked by linearly polarized UV light.
本発明に用いられる混合溶液の基材への塗工方法については、特に限定はなく、従来公知の塗工方法を用いことができる。例えば上記混合溶液をスピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等で薄層展開することができる。上記混合溶液の塗工厚みは、前記混合溶液の全固形分濃度や粘度、コーターの種類等によって選択されるが、良好な光学的均一性を得るために、通常１５〜３００μｍであることが好ましい。更に好ましくは１５〜２００μｍである。特に好ましくは１５〜５０μｍである。厚みが１５μｍ以上であれば、光学均一性に優れたものが作製できる。 There is no limitation in particular about the coating method to the base material of the mixed solution used for this invention, A conventionally well-known coating method can be used. For example, the mixed solution can be developed into a thin layer by spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film formation, bar coating, gravure printing, or the like. The coating thickness of the mixed solution is selected depending on the total solid content concentration and viscosity of the mixed solution, the type of coater, and the like, but in order to obtain good optical uniformity, it is usually preferably 15 to 300 μm. . More preferably, it is 15-200 micrometers. Especially preferably, it is 15-50 micrometers. If thickness is 15 micrometers or more, the thing excellent in optical uniformity can be produced.
前記混合溶液を塗工した基材は、放射線照射前に必要に応じて乾燥処理を行っても良い。上記乾燥処理における温度（乾燥温度ともいう）（Ｔｔと称す）としては、特に制限はないが、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物の結晶相−液晶相転移温度（Ｔｍと称す）以上で、かつ液晶相−等方相転移温度（Ｔｉと称す）未満であることが好ましい。また、基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以下が好ましい。更に好ましくは、Ｔｍ＋３０℃≦Ｔｔ＜Ｔｉであり、最も好ましくは、Ｔｍ＋４０℃≦Ｔｔ＜Ｔｉである。上記の温度範囲であれば、均一性の高い光学フィルムを作製することができる。上記乾燥時間は特に制限されるものではないが、良好な光学均一性を有する光学フィルムを得るためには、例えば１〜２０分であり、好ましくは２〜１５分、更に好ましくは、２〜１０分である。 The substrate coated with the mixed solution may be subjected to a drying treatment as necessary before irradiation with radiation. The temperature in the drying treatment (also referred to as drying temperature) (referred to as Tt) is not particularly limited, but the crystalline phase-liquid crystal of the composition comprising the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator. It is preferably at least the phase transition temperature (referred to as Tm) and lower than the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (referred to as Ti). Moreover, below the glass transition temperature (Tg) of a base material is preferable. More preferably, Tm + 30 ° C. ≦ Tt <Ti, and most preferably Tm + 40 ° C. ≦ Tt <Ti. If it is said temperature range, an optical film with high uniformity can be produced. Although the said drying time is not specifically limited, In order to obtain the optical film which has favorable optical uniformity, it is 1 to 20 minutes, for example, Preferably it is 2 to 15 minutes, More preferably, it is 2 to 10 Minutes.
本発明において、Ｔｉ±２．０℃の雰囲気とは放射線照射装置内の大気中の温度を示す。本発明の製造方法では、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を形成するために、放射線照射時における雰囲気の温度（照射温度ともいう）をＴｉ±２．０℃の範囲に保持しながら、放射線照射を行う必要がある。上記照射温度は、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物を、上記組成物の液晶相を呈する温度に加熱することによって、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と、等方的な分子構造を有する層とが相分離した状態を形成するために必要である。また、放射線照射は、上記組成物を重合させて、上記組成物の相分離した状態を固定するために必要である。前記照射温度の範囲として好ましくは、Ｔｉ±１．８℃の範囲であり、更に好ましくは、Ｔｉ±１．５℃である。最も好ましくは、Ｔｉ±１．０℃である。 In the present invention, the atmosphere of Ti ± 2.0 ° C. indicates the temperature in the atmosphere in the radiation irradiation apparatus. In the production method of the present invention, in order to form a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twisted molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure, the temperature of the atmosphere during radiation irradiation ( It is necessary to perform radiation irradiation while maintaining the irradiation temperature in a range of Ti ± 2.0 ° C. The irradiation temperature is a layer having a helical twist molecular structure by heating a composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, a polymerizable chiral agent and a polymerization initiator to a temperature exhibiting a liquid crystal phase of the composition. And a layer having an isotropic molecular structure are necessary for forming a phase-separated state. In addition, irradiation with radiation is necessary for polymerizing the composition and fixing the phase-separated state of the composition. The irradiation temperature is preferably within a range of Ti ± 1.8 ° C., more preferably Ti ± 1.5 ° C. Most preferably, Ti ± 1.0 ° C.
前記ガラス相−液晶相転移温度（Ｔｍ）は、２枚のスライドガラスで挟持した前記重合性ネマチック液晶性化合物と前記重合性カイラル剤と前記重合開始剤を含む組成物を、温度コントローラー（例えばジャパンハイテック（株）製 製品名「ＬＫ−６００ＰＭ」）上に配して、２枚の偏光子をクロスニコル配置にした偏光顕微鏡にて、昇温しながら観察したときに、結晶が溶解する温度である。また、上記液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）は、上記Ｔｍから更に温度を上昇させたときに、明視野から暗視野が得られたときの温度である。 The glass phase-liquid crystal phase transition temperature (Tm) is a temperature controller (for example, Japan) comprising a composition comprising the polymerizable nematic liquid crystalline compound sandwiched between two slide glasses, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator. At a temperature at which the crystals dissolve when observed with a polarizing microscope in which two polarizers are placed in a crossed Nicol arrangement and heated while being heated. is there. The liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) is a temperature at which a dark field is obtained from a bright field when the temperature is further increased from the Tm.
前記照射温度を一定に保持する具体的な方法については、特に制限はないが、熱風、マイクロ波もしくは遠赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロール又は金属ベルトなどを用いた公知の加熱方法や温度制御方法を挙げることができる。 The specific method for keeping the irradiation temperature constant is not particularly limited, but a heater using hot air, microwave or far infrared ray, a roll heated for temperature control, a heat pipe roll, a metal belt, etc. The well-known heating method and temperature control method using can be mentioned.
前記照射温度は、ばらつきが大きいと、塗工表面の厚みのむらが大きくなり、最終的に得られた位相差フィルムの位相差値のばらつきを招く。従って、光学フィルムのフィルム面内方向の温度ばらつきは、小さければ小さいほど好ましく、より好ましくは面内方向の温度ばらつきを±０．５℃の範囲内とすることが望ましい。 If the irradiation temperature varies greatly, the unevenness of the thickness of the coated surface increases, resulting in variations in the retardation value of the finally obtained retardation film. Accordingly, the temperature variation in the in-plane direction of the optical film is preferably as small as possible, and more preferably the temperature variation in the in-plane direction is within a range of ± 0.5 ° C.
前記放射線の種類は、特に制限はないが、ガンマ線、電子線、可視光、紫外線等が挙げられる。好ましくは、製造が容易であるという理由から、紫外線を用いた放射線照射が用いられる。上記紫外線照射における光源の波長は、用いる光化学反応性化合物が光学吸収を有する波長領域に応じて決定する。一般に、好ましくは１９０ｎｍ〜４００ｎｍである。更に好ましくは、２５０ｎｍ〜３８０ｎｍである。光源は、超高圧水銀ランプ、フラッシュ水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ディープＵＶランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ又はメタルハライドランプが好ましく用いられる。光源から出射された紫外線は非偏光でも偏光であっても良い。 The type of radiation is not particularly limited, and examples thereof include gamma rays, electron beams, visible light, and ultraviolet rays. Preferably, irradiation using ultraviolet rays is used because it is easy to manufacture. The wavelength of the light source in the ultraviolet irradiation is determined according to the wavelength region in which the photochemically reactive compound used has optical absorption. In general, it is preferably 190 nm to 400 nm. More preferably, it is 250 nm to 380 nm. As the light source, an ultrahigh pressure mercury lamp, a flash mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a deep UV lamp, a xenon lamp, a xenon flash lamp or a metal halide lamp is preferably used. The ultraviolet light emitted from the light source may be non-polarized light or polarized light.
前記放射線照射における光源の位置は、特に制限はなく、前記混合溶液が塗工される側に配置しても良いし、他面の塗工されていない基材側に配置しても良い。また、上記放射線照射における大気中の雰囲気は、特に制限はなく、空気雰囲気、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等を挙げることができる。 There is no restriction | limiting in particular in the position of the light source in the said radiation irradiation, You may arrange | position to the side by which the said mixed solution is coated, and may arrange | position to the base material side which is not coated of the other surface. Moreover, the atmosphere in the air in the radiation irradiation is not particularly limited, and examples thereof include an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, and an argon atmosphere.
上記紫外線の照射光量は、特に制限はないが、好ましくは、１００〜１５００ｍＪ である。更に好ましくは、１００〜５００ｍＪである。上記範囲の照射光量であれば、前記液晶性化合物が十分に硬化し、固定化することができる。 Although there is no restriction | limiting in particular in the amount of irradiation of the said ultraviolet-ray, Preferably, it is 100-1500mJ. More preferably, it is 100-500 mJ. If it is the irradiation light quantity of the said range, the said liquid crystalline compound will fully harden | cure and can be fix | immobilized.
次に本発明の製造方法によって得られる光学フィルムについて説明する。 Next, the optical film obtained by the production method of the present invention will be described.
本発明の製造方法により得られる光学フィルムは、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を有するものである。なお、本発明の光学フィルムから基材を除いた液晶層とは、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造有する層とを含む少なくとも２層以上の相分離構造を有する層をいう。 The optical film obtained by the production method of the present invention has a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twist molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure. The liquid crystal layer obtained by removing the substrate from the optical film of the present invention is a layer having a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twist molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure. Say.
図１は本発明による製造方法によって得られる光学フィルムの一例を示す。前記光学フィルムは、例えば図１に示したように、基材上に螺旋状ねじれ分子構造を有する層と等方的な分子構造を有する層と螺旋状ねじれ分子構造を有する層との３層からなる相分離構造を形成したものである。 FIG. 1 shows an example of an optical film obtained by the production method according to the present invention. For example, as shown in FIG. 1, the optical film includes three layers of a layer having a helical twist molecular structure, a layer having an isotropic molecular structure, and a layer having a helical twist molecular structure on a substrate. A phase separation structure is formed.
前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層とは、重合性ネマチック液晶性化合物のコレステリック液晶相のプラナー配向状態が固定された層のことをいう。上記コレステリック液晶相のプラナー配向は、光学フィルムをエポキシ樹脂に包埋して、超膜切片法によってサンプリングした試験片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により断面観察したとき、縞模様として確認できる。縞模様は均一であることが好ましい。コレステリック液晶相の断面写真の例としては、例えば、エヌ・ティー・エス出版「エレクトロニクス材料としての機能性高分子」ｐ．１３６（２００３年版）に記載されている。 The layer having a helical twist molecular structure refers to a layer in which the planar alignment state of a cholesteric liquid crystal phase of a polymerizable nematic liquid crystal compound is fixed. The planar orientation of the cholesteric liquid crystal phase can be confirmed as a striped pattern when the optical film is embedded in an epoxy resin and a test piece sampled by a supermembrane section method is cross-sectionally observed with a transmission electron microscope (TEM). The striped pattern is preferably uniform. As an example of a cross-sectional photograph of a cholesteric liquid crystal phase, see, for example, NTS publication “Functional Polymers as Electronics Materials” p. 136 (2003 edition).
前記相分離構造とは、等方性液体相（等方相ともいう）と液晶相との相分離状態をいう。どちらの相が、基材側になるかは特に制限されない。とりうる層の数は、２層以上であれば特に制限はなく、例えば、等方相／液晶相／等方相や、液晶相／等方相／液晶相のように３層構造を成していても良い。層の数として、好ましくは２層〜１０層、更に好ましくは、２層〜４層である。特に好ましくは、液晶相／等方性液体相／液晶相のような３層構造である。 The phase separation structure refers to a phase separation state between an isotropic liquid phase (also called isotropic phase) and a liquid crystal phase. Which phase is on the substrate side is not particularly limited. The number of layers that can be taken is not particularly limited as long as it is two or more. For example, a three-layer structure such as an isotropic phase / liquid crystal phase / isotropic phase or a liquid crystal phase / isotropic phase / liquid crystal phase is formed. May be. The number of layers is preferably 2 to 10 layers, more preferably 2 to 4 layers. Particularly preferred is a three-layer structure such as liquid crystal phase / isotropic liquid phase / liquid crystal phase.
一般的にコレステリック液晶相は、螺旋状ねじれ分子構造の周期性により、可視光のブラッグ反射が起こる場合がある。コレステリック液晶相において、上記螺旋状ねじれ分子構造の掌性と同じ向きの円偏光を選択的に反射する現象を選択反射という。また、選択反射が生じる波長を選択反射波長という。 In general, the cholesteric liquid crystal phase may cause Bragg reflection of visible light due to the periodicity of the helical twisted molecular structure. In the cholesteric liquid crystal phase, the phenomenon of selectively reflecting circularly polarized light in the same direction as the palm of the helical twisted molecular structure is called selective reflection. A wavelength at which selective reflection occurs is called a selective reflection wavelength.
前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層としては、例えば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）に選択反射波長を有するものや、紫外光領域（３８０ｎｍよりも短波長）に選択反射波長を有するものが挙げられる。上記選択反射波長は３８０ｎｍ以下、又は７８０ｎｍ以上のものが、透明性の高い光学フィルムが得られるため好ましい。前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の選択反射波長として好ましくは、３８０ｎｍ以下であり、より好ましくは、３５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは、３２０ｎｍ以下である。 Examples of the layer having a helical twisted molecular structure include a layer having a selective reflection wavelength in the visible light region (380 nm to 780 nm) and a layer having a selective reflection wavelength in the ultraviolet light region (wavelength shorter than 380 nm). It is done. The selective reflection wavelength is preferably 380 nm or less or 780 nm or more because an optical film having high transparency can be obtained. The selective reflection wavelength of the layer having a helical twist molecular structure is preferably 380 nm or less, more preferably 350 nm or less, and still more preferably 320 nm or less.
なお、前記螺旋状のねじれ分子構造を有する層の、重合性ネマチック液晶性化合物のねじれる方向は、左巻きであっても、右巻きであっても良い。なお、選択反射波長は、コレステリック液晶相の螺旋ピッチ長とフィルム面内の平均屈折率との積によって一義的に決定される。 The twisting direction of the polymerizable nematic liquid crystalline compound in the layer having the helical twisted molecular structure may be left-handed or right-handed. The selective reflection wavelength is uniquely determined by the product of the helical pitch length of the cholesteric liquid crystal phase and the average refractive index in the film plane.
前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の螺旋ピッチ長は、５０〜３００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、８０〜２５０ｎｍである。特に好ましくは、１００〜２００ｎｍである。上記螺旋ピッチ長は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって撮影した断面写真より算出することができる。断面写真の白黒１対の層が１ピッチに相当する。一般的にコレステリック液晶相の螺旋ピッチ長は、温度依存性がある場合があるが、本発明においては、特に断りのない限り、２３℃における螺旋ピッチ長である。 The spiral pitch length of the layer having the helical twist molecular structure is preferably 50 to 300 nm. More preferably, it is 80-250 nm. Most preferably, it is 100-200 nm. The helical pitch length can be calculated from a cross-sectional photograph taken with a transmission electron microscope (TEM). A pair of black and white layers in a cross-sectional photograph corresponds to one pitch. Generally, the helical pitch length of the cholesteric liquid crystal phase may be temperature-dependent, but in the present invention, unless otherwise specified, the helical pitch length is 23 ° C.
前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層のフィルム面内の平均屈折率としては、前記重合性ネマチック液晶性化合物の常光屈折率(ｎｏ)と異常光屈折率(ｎｅ)のフィルム面内の平均、すなわち、 平均屈折率：｛（ｎｅ）2＋（ｎｏ）2｝1/2から求められる。上記重合性ネマチック液晶性化合物の平均屈折率は、好ましくは１．５１〜２．００であり、さらに好ましくは、１．５２〜１．９５である。更に好ましくは１．５３〜１．９０である。また、常光屈折率(ｎｏ)と異常光屈折率(ｎｅ)との差、すなわち複屈折率は、光学均一性が得られる範囲に設定されることが好ましい。上記複屈折率は、０．０５〜０．３０であることが好ましく、０．０７〜０．２０であることがさらに好ましい。 The average refractive index in the film plane of the layer having the helical twisted molecular structure is the average in the film plane of the ordinary refractive index (no) and extraordinary refractive index (ne) of the polymerizable nematic liquid crystalline compound, that is, Average refractive index: {(ne) 2 + (no) 2 } 1/2 The average refractive index of the polymerizable nematic liquid crystalline compound is preferably 1.51 to 2.00, and more preferably 1.52 to 1.95. More preferably, it is 1.53-1.90. Further, the difference between the ordinary light refractive index (no) and the extraordinary light refractive index (ne), that is, the birefringence is preferably set in a range in which optical uniformity can be obtained. The birefringence is preferably 0.05 to 0.30, and more preferably 0.07 to 0.20.
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の好ましい厚みの範囲としては、通常２〜２０μｍであり、より好ましくは３〜１２μｍ、特に好ましくは４〜８μｍである。上記液晶層の厚みが２〜２０μｍであれば、光学均一性に優れたものが作製できる。 The preferable thickness range of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film is usually 2 to 20 μm, more preferably 3 to 12 μm, and particularly preferably 4 to 8 μm. When the thickness of the liquid crystal layer is 2 to 20 μm, a film having excellent optical uniformity can be produced.
前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の厚みの合計は、１〜１０μｍ程度が好ましい。更に好ましくは、１〜６μｍ、最も好ましくは、１〜４μｍである。上記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の厚みの合計が１〜１０μｍであれば、光学均一性に優れたものが作製できる。 The total thickness of the layers having the helical twist molecular structure is preferably about 1 to 10 μm. More preferably, it is 1-6 micrometers, Most preferably, it is 1-4 micrometers. When the total thickness of the layers having the helical twisted molecular structure is 1 to 10 μm, one having excellent optical uniformity can be produced.
前記等方的な分子構造を有する層とは、重合性ネマチック液晶性化合物のランダムな状態が固定された層のことをいう。上記等方的な分子構造を有する層は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって、層断面を観察したとき、縞模様が観察されず、不均一な模様として確認できる。 The layer having an isotropic molecular structure refers to a layer in which a random state of a polymerizable nematic liquid crystalline compound is fixed. When the layer cross section is observed with a transmission electron microscope (TEM), the layer having the isotropic molecular structure can be confirmed as a non-uniform pattern without a striped pattern being observed.
前記等方的な分子構造を有する層の厚みの合計は、１〜１０μｍ程度が好ましい。更に好ましくは、１〜６μｍ、最も好ましくは、１〜４μｍである。上記等方的な分子構造を有する層の厚みの合計が１〜１０μｍであれば、光学均一性に優れたものが作製できる。 The total thickness of the layers having the isotropic molecular structure is preferably about 1 to 10 μm. More preferably, it is 1-6 micrometers, Most preferably, it is 1-4 micrometers. When the total thickness of the layers having the isotropic molecular structure is 1 to 10 μm, a film having excellent optical uniformity can be produced.
前記等方的な分子構造を有する層の複屈折率として好ましくは、ｎｘ を面内の最大屈折率、ｎｙ をフィルム面内の最小屈折率、ｎｚ をフィルムの厚さ方向の屈折率としたとき、Δｎｘｙ＝（ｎｘ −ｎｙ） ＝０．０００５以下、かつΔｎｘｚ＝（ｎｘ −ｎｚ） ＝０．００１以下である。位相差値として好ましくは、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄが５ｎｍ以下、かつＲｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ ）×ｄが１０ｎｍ以下である。上記、等方的な分子構造を有する層の複屈折率は、螺旋状ねじれ分子構造を有する層を研磨して取り除いたフィルムを測定して算出することができる。また、本発明の光学フィルムの等方的な分子構造を有する層の複屈折率や位相差値を算出する別の方法としては、等方的な分子構造を有する層のみからなるフィルムの位相差値と、螺旋状ねじれ分子構造を有する層のみからなるフィルムの位相差値とから、各単層の複屈折率を算出し、本発明の光学フィルムの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の層断面観察等によって求めた各層の厚みから、間接的に見積もることもできる。 The birefringence of the layer having the isotropic molecular structure is preferably such that nx is the maximum in-plane refractive index, ny is the minimum in-plane refractive index, and nz is the refractive index in the film thickness direction. , Δnxy = (nx−ny) = 0.0005 or less, and Δnxz = (nx−nz) = 0.001 or less. Preferably, Re = (nx−ny) × d is 5 nm or less and Rth = (nx−nz) × d is 10 nm or less. The birefringence of the layer having an isotropic molecular structure can be calculated by measuring a film obtained by polishing and removing the layer having a helical twist molecular structure. Further, as another method for calculating the birefringence and retardation value of the layer having an isotropic molecular structure of the optical film of the present invention, the retardation of the film consisting only of the layer having the isotropic molecular structure is used. The birefringence of each single layer is calculated from the value and the retardation value of the film consisting only of the layer having a helical twist molecular structure, and the cross section of the optical film of the present invention is observed with a transmission electron microscope (TEM) It can also be estimated indirectly from the thickness of each layer determined by the above method.
また、通常、コレステリック液晶相は、擬似的な層構造と見なすことができ、液晶分子の配向ベクトルが螺旋ピッチを繰り返し単位として、周期的に変化しているので、螺旋軸（ヘリカル軸）が基材法線方向に対して平行である場合には、厚み方向の屈折率が、フィルム面内の屈折率に比べて小さくなる。 In general, the cholesteric liquid crystal phase can be regarded as a pseudo layer structure, and the orientation vector of the liquid crystal molecules changes periodically with the helical pitch as a repeating unit, so that the helical axis (helical axis) is the basis. In the case of being parallel to the normal direction of the material, the refractive index in the thickness direction is smaller than the refractive index in the film plane.
前記光学フィルムは、螺旋状ねじれ分子構造を有する層の螺旋軸（ヘリカル軸）が基材法線方向に対して平行であって、上記光学フィルムの選択反射波長が３８０ｎｍ以下であるものが好ましい。この様な光学フィルムは、選択反射波長が紫外線領域にあるため、可視光領域では透明性が高い。また、厚み方向の屈折率が、フィルム面内の屈折率に比べて小さくなるため、フィルム面内の２つの主屈折率をｎｘ、ｎｙとし、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの特性を有する位相差フィルム、いわゆるネガティブＣプレートとして用いることができる。上記ネガティブＣプレートは、液晶セルと偏光板の間に配置し、斜め方向からの視野角特性を改善するのに好適である。 The optical film is preferably such that the helical axis (helical axis) of the layer having a helical twist molecular structure is parallel to the normal direction of the substrate, and the selective reflection wavelength of the optical film is 380 nm or less. Since such an optical film has a selective reflection wavelength in the ultraviolet region, it has high transparency in the visible light region. Further, since the refractive index in the thickness direction is smaller than the refractive index in the film plane, nx≈when the two main refractive indexes in the film plane are nx and ny and the refractive index in the thickness direction is nz. It can be used as a retardation film having a characteristic of ny> nz, a so-called negative C plate. The negative C plate is disposed between the liquid crystal cell and the polarizing plate, and is suitable for improving viewing angle characteristics from an oblique direction.
前記光学フィルムの光透過率は、波長５９０ｎｍにおいて、８０％以上が好ましく、より好ましくは８５％以上であり、更に好ましくは、９０％以上である。 The light transmittance of the optical film is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more at a wavelength of 590 nm.
前記光学フィルムの好ましい厚みの範囲としては、通常１０〜３００μｍであり、より好ましくは１０〜２００μｍ、特に好ましくは１０〜１００μｍである。 The preferred thickness range of the optical film is usually 10 to 300 μm, more preferably 10 to 200 μm, and particularly preferably 10 to 100 μm.
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の、前記螺旋状ねじれ分子構造を有する層の厚みの合計（ｄ１）と、前記等方的な分子構造を有する層の厚みの合計（ｄ２）との比率：ｄ１／ｄ２は、０．２５〜４．００であることが好ましく、更に好ましくは、０．３５〜２．００であり、最も好ましくは、０．５０〜１．００である。 The total thickness (d1) of the layers having the helical twisted molecular structure of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film, and the total thickness (d2) of the layers having the isotropic molecular structure The ratio d1 / d2 is preferably 0.25 to 4.00, more preferably 0.35 to 2.00, and most preferably 0.50 to 1.00.
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の好ましい位相差値としては、下記式（３）より計算される波長５９０ｎｍの光に対するフィルム面内の位相差値：Ｒｅ（５９０）が、０ｎｍ＜Ｒｅ（５９０）≦１０ｎｍであり、好ましくは、０ｎｍ＜Ｒｅ（５９０）≦５ｎｍ、更に好ましくは、０ｎｍ＜Ｒｅ（５９０）≦３ｎｍである。また、下記式（４）より計算される波長５９０ｎｍの光に対するフィルム厚み方向の位相差値：Ｒｔｈ（５９０）が、３０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５９０）≦８００ｎｍであり、更に好ましくは、４０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５９０）≦６００ｎｍ、特に好ましくは、５０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５９０）≦４００ｎｍである。 As a preferable retardation value of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film, the retardation value in the film plane: Re (590) with respect to light having a wavelength of 590 nm calculated from the following formula (3) is 0 nm <Re (590) ≦ 10 nm, preferably 0 nm <Re (590) ≦ 5 nm, more preferably 0 nm <Re (590) ≦ 3 nm. Further, the retardation value Rth (590) in the film thickness direction with respect to light having a wavelength of 590 nm calculated from the following formula (4) is 30 nm ≦ Rth (590) ≦ 800 nm, and more preferably 40 nm ≦ Rth (590 ) ≦ 600 nm, particularly preferably 50 nm ≦ Rth (590) ≦ 400 nm.
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ …（３）
Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ …（４）
［ただし、ｄ（ｎｍ）はフィルムの厚みを示し、フィルムの遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとする。］
Ｒｔｈの算出方法は、位相差値、遅相軸の角度（配向角）、屈折率の測定は、例えば、王子計測機器（株）製 商品名「ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ」〕を用いて求めることができる。フィルム面内の位相差値（Ｒｅ）、遅相軸を傾斜軸として４０度傾斜させて測定した位相差値（Ｒ４０）、位相差フィルムの厚み（ｄ）及び位相差フィルムの平均屈折率（ｎ０）を用いて、以下の式（５）〜（７）からコンピュータ数値計算によりｎｘ、ｎｙ及びｎｚを求め、次いで式（８）によりＲｔｈを計算した。 ここで、φ及びｎｙ’はそれぞれ以下の式（９）及び（１０）で示される。
Re = (nx−ny) × d (3)
Rth = (nx−nz) × d (4)
[However, d (nm) indicates the thickness of the film, and the refractive indexes in the slow axis direction, the fast axis direction and the thickness direction of the film are nx, ny and nz, respectively. ]
Rth can be calculated using a retardation value, a slow axis angle (orientation angle), and a refractive index, for example, using a trade name “KOBRA21-ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments. . In-plane retardation value (Re), retardation value measured by tilting 40 degrees with slow axis as tilt axis, retardation film thickness (d), and average refractive index of retardation film (n0) ), Nx, ny, and nz were obtained from the following formulas (5) to (7) by computer numerical calculation, and then Rth was calculated by formula (8). Here, φ and ny ′ are represented by the following equations (9) and (10), respectively.
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ …（５）
Ｒ４０＝（ｎｘ−ｎｙ’）×ｄ／ｃｏｓ（φ） …（６）
（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３＝ｎ０ …（７）
Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ …（８）
φ ＝ｓｉｎ-1[ｓｉｎ（４０°）／ｎ０] …（９）
ｎｙ’＝ｎｙ×ｎｚ[ｎｙ2×ｓｉｎ2（φ）＋ｎｚ2×ｃｏｓ2（φ）]1/2 …（１０）
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の厚み方向の複屈折率：（ｎｘ−ｎｚ）の範囲としては、０．０１０≦（ｎｘ−ｎｚ）≦０．０５０が好ましい。更に好ましくは、０．０２０≦（ｎｘ−ｎｚ）≦０．０４０である。特に好ましくは、０．０２０≦（ｎｘ−ｎｚ）≦０．０３０である。上記の範囲であれば、フィルム面内及び厚み方向で光学的に均一性の高い位相差フィルムを得ることができる。
Re = (nx−ny) × d (5)
R40 = (nx−ny ′) × d / cos (φ) (6)
(Nx + ny + nz) / 3 = n0 (7)
Rth = (nx−nz) × d (8)
φ = sin −1 [sin (40 °) / n0] (9)
ny ′ = ny × nz [ny 2 × sin 2 (φ) + nz 2 × cos 2 (φ)] 1/2 (10)
The range of the birefringence in the thickness direction of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film: (nx−nz) is preferably 0.010 ≦ (nx−nz) ≦ 0.050. More preferably, 0.020 ≦ (nx−nz) ≦ 0.040. Particularly preferably, 0.020 ≦ (nx−nz) ≦ 0.030. If it is said range, a retardation film with high optical uniformity in a film surface and thickness direction can be obtained.
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の波長分散特性としては、下記式（１１）で算出されるＤ（Ｒｔｈ）値が、１．０２≦Ｄ（Ｒｔｈ）≦１．３０の範囲にあるものが好ましく用いられる。 As the wavelength dispersion characteristic of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film, the D (Rth) value calculated by the following formula (11) is in the range of 1.02 ≦ D (Rth) ≦ 1.30. Those are preferably used.
Ｄ（Ｒｔｈ）＝Ｒｔｈ（４８０）／Ｒｔｈ（５９０） …（１１）
［ただし、Ｒｔｈ（４８０）、Ｒｔｈ（５９０）は、それぞれ波長４８０ｎｍ、５９０ｎｍの光に対するフィルム厚み方向の位相差値である。］
Ｄ（Ｒｔｈ）値の範囲として好ましくは、１．０２≦Ｄ（Ｒｔｈ）≦１．２５であり、更に好ましくは、１．０３≦Ｄ（Ｒｔｈ）≦１．２０である。上記の範囲を外れると、液晶パネルに実装した際の視野角特性が悪化するので好ましくない。
D (Rth) = Rth (480) / Rth (590) (11)
[However, Rth (480) and Rth (590) are retardation values in the film thickness direction with respect to light having wavelengths of 480 nm and 590 nm, respectively. ]
The range of the D (Rth) value is preferably 1.02 ≦ D (Rth) ≦ 1.25, and more preferably 1.03 ≦ D (Rth) ≦ 1.20. If it is out of the above range, the viewing angle characteristics when mounted on the liquid crystal panel deteriorate, which is not preferable.
前記光学フィルムから基材を除いた液晶層の光弾性係数は、波長５９０ｎｍで測定した位相差の光弾性係数の絶対値：Ｃ値 （ｍ2／Ｎ）として好ましくは、１×１０-13≦Ｃ≦５×１０-10である。さらに好ましくは、１×１０-13≦Ｃ≦７×１０-11である。 The photoelastic coefficient of the liquid crystal layer excluding the base material from the optical film is preferably an absolute value of the photoelastic coefficient of retardation measured at a wavelength of 590 nm: C value (m 2 / N), preferably 1 × 10 −13 ≦ C ≦ 5 × 10 −10 . More preferably, 1 × 10 −13 ≦ C ≦ 7 × 10 −11 .
なお、通常、光学フィルムは、外力を加えて内部に応力を起こさせると、一時的に光学的異方性を呈し、複屈折を示すようになる。これを光弾性効果という。その指標として用いられる光弾性係数は、絶対値が小さいほうが、光学均一性に優れ、歪による位相差ムラなどが生じにくいため好ましい。上記光弾性係数は、例えば、日本分光株式会社製 分光エリプソメーター 製品名「Ｍ−２２０」を用いて、２ｃｍ×１０ｃｍの試験片に２３℃で応力をかけながら、フィルム面内の位相差値を測定し、位相差値と応力の関数の傾きから算出することができる。 In general, an optical film temporarily exhibits optical anisotropy and exhibits birefringence when an internal force is applied to cause an internal stress. This is called a photoelastic effect. It is preferable that the photoelastic coefficient used as the index has a smaller absolute value because optical uniformity is excellent and phase difference unevenness due to distortion is less likely to occur. The photoelastic coefficient is, for example, a retardation value in the film plane while applying stress to a 2 cm × 10 cm test piece at 23 ° C. using a spectroscopic ellipsometer manufactured by JASCO Corporation. It can be measured and calculated from the slope of the function of the phase difference value and stress.
次に本発明の光学フィルムと併用される他の位相差フィルムについて説明する。 Next, another retardation film used in combination with the optical film of the present invention will be described.
本発明の光学フィルムは、粘着剤や接着剤等で、他の位相差フィルムに積層して使用することができる。また、本発明の光学フィルムから液晶層のみを、粘着剤や接着剤等で剥離して、他の位相差フィルムに積層して使用することもできる。上記他の位相差フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂、スチレン・マレイミド共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。また、シクロ系オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系樹脂、芳香族ポリイミドやポリイミドアミド等のイミド系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、又は前記樹脂のブレンド物等からなる高分子フィルムに複屈折特性を付与したフィルムや、基材上に液晶性化合物を含む混合溶液を塗工して硬化したフィルムが挙げられる。複屈折特性は、該高分子フィルムの製膜時に自発的に発生する場合もあるし、該高分子フィルムを一軸又は二軸に延伸することによって付与することもできる。 The optical film of the present invention can be used by being laminated on another retardation film with a pressure-sensitive adhesive or an adhesive. Further, only the liquid crystal layer can be peeled off from the optical film of the present invention with a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, and laminated on another retardation film. Examples of the other retardation film include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile and styrene. Polymers, styrene resins, acrylonitrile / styrene resins, acrylonitrile / butadiene / styrene resins, acrylonitrile / ethylene / styrene resins, styrene / maleimide copolymers, styrene resins such as styrene / maleic anhydride copolymers, polycarbonate resins, etc. Is mentioned. In addition, cycloolefin resin, norbornene resin, polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, vinyl chloride resin, amide resin such as nylon and aromatic polyamide, aromatic polyimide, polyimide amide, etc. Imide resins, sulfone resins, polyether sulfone resins, polyether ether ketone resins, polyphenylene sulfide resins, vinyl alcohol resins, vinylidene chloride resins, vinyl butyral resins, arylate resins, polyoxymethylene resins Examples include a film obtained by imparting birefringence to a polymer film made of a resin, an epoxy resin, or a blend of the above resins, or a film obtained by applying a mixed solution containing a liquid crystalline compound on a base material and curing it. . The birefringence characteristic may spontaneously occur when the polymer film is formed, or may be imparted by stretching the polymer film uniaxially or biaxially.
前記他の位相差フィルムの複屈折特性は、特に制限はないが、例えば、ＩＰＳモード、ＶＡモード及びＯＣＢモードの液晶表示装置に用いる場合は、Ｒｅ＝８０〜１４０ｎｍ（Ｒｔｈ／Ｒｅ＝０．９〜１．３）の一軸性位相差フィルム、Ｒｅ＝０〜５ｎｍであってＲｔｈ＝９０〜４００ｎｍである負の一軸性位相差フィルム、基板法線から光軸が１０〜８０°に傾斜した一軸性傾斜配向位相差フィルムの他、Ｒｅ＝３０〜６０ｎｍ（Ｒｔｈ／Ｒｅ＝２．０〜６．０）の二軸性位相差フィルム、Ｒｅ＝１００〜３００ｎｍ（Ｒｔｈ／Ｒｅ＝０．２〜０．８）の二軸性位相差フィルムや、ディスコチック液晶分子又は棒状液晶分子が基板法線に対して徐々に傾斜したハイブリッド配向位相差フィルムが好ましく用いられる。上記の一軸性位相差フィルムや二軸性位相差フィルムは、本発明の光学フィルムと併用することで、液晶表示装置のより一層の視野角特性向上が期待できる。また、本発明の位相差フィルムを２枚以上任意の角度で積層したものを用いても良いし、本発明の位相差フィルムを２枚以上積層したものと、他の位相差フィルムを組み合わせたものを用いても良い。 The birefringence characteristics of the other retardation film are not particularly limited. For example, when used in a liquid crystal display device of IPS mode, VA mode, and OCB mode, Re = 80 to 140 nm (Rth / Re = 0.9). -1.3) Uniaxial retardation film, negative uniaxial retardation film with Re = 0 to 5 nm and Rth = 90 to 400 nm, uniaxial with the optical axis inclined at 10 to 80 ° from the substrate normal Biaxial retardation film with Re = 30-60 nm (Rth / Re = 2.0-6.0), Re = 100-300 nm (Rth / Re = 0.2-0) 8) and a hybrid alignment retardation film in which discotic liquid crystal molecules or rod-like liquid crystal molecules are gradually inclined with respect to the substrate normal line are preferably used. By using the uniaxial retardation film and the biaxial retardation film in combination with the optical film of the present invention, further improvement in viewing angle characteristics of the liquid crystal display device can be expected. Moreover, you may use what laminated | stacked two or more phase difference films of this invention at arbitrary angles, and what combined two or more phase difference films of this invention, and another phase difference film. May be used.
次に本発明の光学フィルムを用いた偏光板について説明する。 Next, a polarizing plate using the optical film of the present invention will be described.
本発明の光学フィルムは、接着剤や粘着剤などを用いて偏光子又は偏光板と積層することによって、偏光板を得ることもできる。また、本発明の光学フィルムから液晶層のみを、粘着剤や接着剤等で剥離して、偏光子又は偏光板に積層して使用することもできる。偏光板は、通常、液晶セルの両側に配置される。通常、偏光板は、液晶セルの両側に配置され、２枚の偏光板の吸収軸が互いに略直交するように配置される。偏光板は、通常、偏光子の片側又は両側に透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。偏光子の両面に透明保護フィルムを設ける場合は、表裏の透明保護フィルムは、同じ材料であっても良いし、異なる材料であってもよい。 The optical film of this invention can also obtain a polarizing plate by laminating | stacking with a polarizer or a polarizing plate using an adhesive agent or an adhesive. Further, only the liquid crystal layer can be peeled off from the optical film of the present invention with a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, and laminated on a polarizer or a polarizing plate. The polarizing plates are usually disposed on both sides of the liquid crystal cell. Usually, the polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal cell, and are arranged so that the absorption axes of the two polarizing plates are substantially orthogonal to each other. In general, a polarizing plate having a transparent protective film on one side or both sides of a polarizer is generally used. When providing a transparent protective film on both surfaces of a polarizer, the same material may be sufficient as the transparent protective film of front and back, and a different material may be sufficient as it.
本発明の前記偏光板は、前記光学フィルムを偏光子又は偏光板の少なくとも片側に配置したものであって、上記光学フィルムの遅相軸が上記偏光子の吸収軸と平行又は直行であるものが好ましく用いられる。上記光学フィルムの遅相軸と上記偏光子の吸収軸のなす角度は、上記光学フィルムの遅相軸が上記偏光子の吸収軸と平行に配置される場合、０°±２．０°であることが好ましい。より好ましくは、０°±１．０°である。更に好ましくは、０°±０．５°である。また、上記光学フィルムの遅相軸が上記偏光子の吸収軸と垂直に配置される場合、９０°±２．０°であることが好ましい。より好ましくは、９０°±１．０°である。更に好ましくは、９０°±０．５°である。これらの角度範囲から外れる程度が大きくなるほど、偏光板の偏光度が低下し、液晶表示装置に用いた際に、コントラストが低下する。 In the polarizing plate of the present invention, the optical film is disposed on at least one side of a polarizer or a polarizing plate, and the slow axis of the optical film is parallel or perpendicular to the absorption axis of the polarizer. Preferably used. The angle formed between the slow axis of the optical film and the absorption axis of the polarizer is 0 ° ± 2.0 ° when the slow axis of the optical film is arranged parallel to the absorption axis of the polarizer. It is preferable. More preferably, it is 0 ° ± 1.0 °. More preferably, it is 0 ° ± 0.5 °. Further, when the slow axis of the optical film is arranged perpendicular to the absorption axis of the polarizer, it is preferably 90 ° ± 2.0 °. More preferably, it is 90 ° ± 1.0 °. More preferably, it is 90 ° ± 0.5 °. As the degree of deviation from these angular ranges increases, the degree of polarization of the polarizing plate decreases, and the contrast decreases when used in a liquid crystal display device.
前記偏光子としては、特に制限されず、各種のものを使用できる。たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。 The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. For example, dichroic substances such as iodine and dichroic dyes are adsorbed on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films. And polyene-based oriented films such as a uniaxially stretched product, a polyvinyl alcohol dehydrated product and a polyvinyl chloride dehydrochlorinated product. Among these, a polarizer comprising a polyvinyl alcohol film and a dichroic substance such as iodine is particularly preferable because of its high polarization dichroic ratio. The thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。 A polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film with iodine and uniaxially stretching it can be produced, for example, by dyeing polyvinyl alcohol in an aqueous solution of iodine and stretching it 3 to 7 times the original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution such as potassium iodide which may contain boric acid, zinc sulfate, zinc chloride and the like. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol film may be immersed in water and washed before dyeing.
ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。 In addition to washing the polyvinyl alcohol film surface with dirt and anti-blocking agents by washing the polyvinyl alcohol film with water, it also has the effect of preventing unevenness such as uneven coloring by swelling the polyvinyl alcohol film. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, or may be performed while dyeing, or may be performed with dyeing after iodine. The film can be stretched in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
前記偏光子の片面又は両面に設けられる透明保護フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、位相差値の安定性などに優れるものが好ましい。上記透明保護フィルムを形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂、スチレン・マレイミド共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。また、シクロ系オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系樹脂、芳香族ポリイミドやポリイミドアミド等のイミド系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、又は前記樹脂のブレンド物等からなる高分子フィルムなども前記透明保護フィルムを形成する樹脂の例として挙げられる。また、上記透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。 As the transparent protective film provided on one side or both sides of the polarizer, those having excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, retardation value stability and the like are preferable. Examples of the material for forming the transparent protective film include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile, Styrene copolymers, styrene resins, acrylonitrile / styrene resins, acrylonitrile / butadiene / styrene resins, acrylonitrile / ethylene / styrene resins, styrene / maleimide copolymers, styrene resins such as styrene / maleic anhydride copolymers, polycarbonate Examples thereof include resins. In addition, cycloolefin resin, norbornene resin, polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, vinyl chloride resin, amide resin such as nylon and aromatic polyamide, aromatic polyimide, polyimide amide, etc. Imide resins, sulfone resins, polyether sulfone resins, polyether ether ketone resins, polyphenylene sulfide resins, vinyl alcohol resins, vinylidene chloride resins, vinyl butyral resins, arylate resins, polyoxymethylene resins Examples of the resin that forms the transparent protective film include a polymer film made of a resin, an epoxy-based resin, or a blend of the resins. The transparent protective film can also be formed as a cured layer of thermosetting or ultraviolet curable resin such as acrylic, urethane, acrylurethane, epoxy, or silicone.
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換及び／又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換及び／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物の高分子フィルムが挙げられる。 Further, a polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO01 / 37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) in the side chain. Examples thereof include resin compositions containing a substituted and / or unsubstituted phenyl and a thermoplastic resin having a nitrile group. Specific examples include a polymer film of a resin composition containing an alternating copolymer composed of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
前記透明保護フィルムとして好ましくは、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂及び、ノルボルネン系樹脂が用いられる。具体的には、富士写真フィルム（株）製 製品名「フジタック」や、日本ゼオン（株）製 製品名「ゼオノア」、ＪＳＲ（株）製 製品名「アートン」などが挙げられる。 As the transparent protective film, a cellulose resin such as triacetyl cellulose and a norbornene resin are preferably used from the viewpoints of polarization characteristics and durability. Specific examples include the product name “Fujitac” manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., the product name “Zeonor” manufactured by ZEON Corporation, and the product name “ARTON” manufactured by JSR Corporation.
前記透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。より好ましくは、５〜２００μｍである。特に好ましくは、１０〜１５０μｍである。上記の範囲であれば、偏光子を機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光子が収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。 The thickness of the transparent protective film can be appropriately determined, but is generally about 1 to 500 μm from the viewpoints of workability such as strength and handleability, and thin layer properties. More preferably, it is 5-200 micrometers. Especially preferably, it is 10-150 micrometers. If it is said range, a polarizer will be protected mechanically, and even if it exposes to high temperature and high humidity, a polarizer will not shrink | contract and it can maintain the stable optical characteristic.
前記透明保護フィルムは、フィルム面内の位相差値及び厚み方向の位相差値が液晶表示装置の視野角特性に影響を及ぼす場合があるので、位相差値が最適化されたものを用いることが好ましい。ただし、位相差値の最適化が望まれる透明保護フィルムとは、液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムであり、液晶セルに遠い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムは、液晶表示装置の光学特性を変化させることはないので、この限りではない。 As the transparent protective film, since the retardation value in the film plane and the retardation value in the thickness direction may affect the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device, the one having an optimized retardation value may be used. preferable. However, the transparent protective film for which optimization of the retardation value is desired is a transparent protective film laminated on the surface of the polarizer on the side close to the liquid crystal cell, and is laminated on the surface of the polarizer on the side far from the liquid crystal cell. This is not the case because the transparent protective film does not change the optical characteristics of the liquid crystal display device.
例えば、ＶＡモードの液晶表示装置では、透明保護フィルムが厚み方向の位相差値を有する場合は、本発明の製造方法により得られる光学フィルムの実効的な厚み方向の位相差値は、透明保護フィルムの、厚み方向の位相差値の分だけ予め小さい値に設計しておく必要がある。また、透明保護フィルムが面内の位相差値を有する場合は、上記光学フィルムを積層することにより、二軸性の積層位相差フィルムとして用いることができる。 For example, in a VA mode liquid crystal display device, when the transparent protective film has a thickness direction retardation value, the effective thickness direction retardation value of the optical film obtained by the production method of the present invention is the transparent protective film. It is necessary to design in advance a small value corresponding to the thickness direction retardation value. Moreover, when a transparent protective film has an in-plane retardation value, it can be used as a biaxial lamination | stacking phase difference film by laminating | stacking the said optical film.
前記透明保護フィルムの位相差値として好ましくは、フィルム面内の位相差値（Ｒｅ）が０〜１０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、０〜５ｎｍである。更に好ましくは、０〜１ｎｍである。厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、０〜６０ｎｍであり、さらに好ましくは０ｎｍ〜３０ｎｍである。 As the retardation value of the transparent protective film, the retardation value (Re) in the film plane is preferably 0 to 10 nm. More preferably, it is 0-5 nm. More preferably, it is 0-1 nm. The retardation value (Rth) in the thickness direction is preferably 0 nm to 200 nm. More preferably, it is 0-60 nm, More preferably, it is 0 nm-30 nm.
前記透明保護フィルムの偏光子との積層方法は、特に限定されず、例えばアクリル系ポリマーやビニルアルコール系ポリマーからなる接着剤、あるいはホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミンやシュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤等を介して行うことができる。これにより湿度や熱の影響で剥がれにくく光透過率や偏光度に優れるものとすることができる。前記接着剤としては、偏光子の原料であるポリビルアルコールとの接着性に優れる点より、ポリビニルアルコール系接着剤を用いることが好ましい。 The method of laminating the transparent protective film with the polarizer is not particularly limited. For example, an adhesive made of an acrylic polymer or a vinyl alcohol polymer, or vinyl alcohol such as boric acid, borax, glutaraldehyde, melamine, or oxalic acid. It can be carried out through an adhesive or the like comprising at least a water-soluble crosslinking agent of a polymer. As a result, it is difficult to peel off due to the influence of humidity and heat, and the light transmittance and the degree of polarization can be improved. As the adhesive, a polyvinyl alcohol-based adhesive is preferably used from the viewpoint of excellent adhesiveness with polyvir alcohol, which is a raw material of a polarizer.
前記ノルボルネン系樹脂を含む高分子フィルムを透明保護フィルムとして、偏光子と積層する場合の粘着剤としては、透明性に優れ、複屈折などが小さく、薄い層として用いても充分に粘着力を発揮できるものが好ましい。そのような粘着剤としては、例えば、ポリウレタン系樹脂溶液とポリイソシアネート樹脂溶液を混合するドライラミネート用接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤、例えば、エポキシ樹脂とポリチオールの二液からなるもの、エポキシ樹脂とポリアミドの二液からなるものなどを用いることができ、特に溶剤型接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤が好ましく、透明のものが好ましい。接着剤によっては、適当な接着用下塗り剤を用いることで接着力を向上させることができるものがあり、そのような接着剤を用いる場合は接着用下塗り剤を用いることが好ましい。 The polymer film containing the norbornene-based resin is used as a transparent protective film, and as a pressure-sensitive adhesive when laminated with a polarizer, it has excellent transparency, low birefringence, etc., and exhibits sufficient adhesive strength when used as a thin layer. What can be done is preferred. As such an adhesive, for example, an adhesive for dry lamination in which a polyurethane resin solution and a polyisocyanate resin solution are mixed, a styrene butadiene rubber adhesive, an epoxy two-component curable adhesive, for example, an epoxy resin and a polythiol Can be used, and those composed of two liquids of epoxy resin and polyamide can be used. Solvent type adhesives and epoxy type two liquid curable adhesives are particularly preferable, and transparent ones are preferable. Some adhesives can improve the adhesive force by using an appropriate adhesive primer, and when such an adhesive is used, it is preferable to use an adhesive primer.
上記接着用下塗り剤としては、接着性を向上できる層であれば特に制限はないが、例えば、同一分子内にアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロル基等の反応性官能基と加水分解性のアルコキシシリル基とを有するシラン系カップリング剤、同一分子内にチタンを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するチタネート系カップリング剤、および同一分子内にアルミニウムを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するアルミネート系カップリング剤等のいわゆるカップリング剤、エポキシ系樹脂、イソシアネート系樹脂、ウレタン系樹脂、エステルウレタン系樹脂等の有機反応性基を有する樹脂を用いることができる。なかでも、工業的に取扱いやすいという観点から、シラン系カップリング剤を含有する層であることが好ましい。 The adhesive primer is not particularly limited as long as it is a layer capable of improving adhesiveness.For example, in the same molecule, a reactive functional group such as amino group, vinyl group, epoxy group, mercapto group, chloro group and the like. Silane coupling agent having hydrolyzable alkoxysilyl group, titanate coupling agent having hydrolyzable hydrophilic group containing titanium in the same molecule and organic functional group, and aluminum in the same molecule So-called coupling agents such as aluminate coupling agents having hydrolyzable hydrophilic groups and organic functional groups, and organic reactions such as epoxy resins, isocyanate resins, urethane resins, and ester urethane resins A resin having a functional group can be used. Especially, it is preferable that it is a layer containing a silane coupling agent from a viewpoint that it is easy to handle industrially.
前記偏光板は、液晶セルへの積層を容易にするため、両面又は片面に接着剤層や粘着剤層を設けておくことが好ましい。 The polarizing plate is preferably provided with an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer on both sides or one side in order to facilitate lamination to the liquid crystal cell.
前記接着剤又は粘着剤としては特に制限されない。例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、光学的透明性に優れ、適度なぬれ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れる点で、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。 The adhesive or pressure-sensitive adhesive is not particularly limited. For example, acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyvinyl ether, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, modified polyolefin, epoxy-based, fluorine-based, natural rubber, synthetic rubber and other rubber-based polymers Can be appropriately selected and used. In particular, an acrylic pressure-sensitive adhesive is preferably used because it is excellent in optical transparency, exhibits appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties, and is excellent in weather resistance and heat resistance.
前記接着剤又は粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。また、粘着剤層には必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。また透明微粒子を含有させて光拡散性を示す粘着剤層とすることもできる。 The adhesive or pressure-sensitive adhesive can contain a crosslinking agent according to the base polymer. In addition, the pressure-sensitive adhesive layer may include, for example, natural and synthetic resins, glass fibers and glass beads, fillers and pigments made of metal powder and other inorganic powders, colorants, antioxidants, and the like. Appropriate additives can also be blended. Moreover, it can also be set as the adhesive layer which contains a transparent fine particle and shows light diffusibility.
なお、前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が０．５〜２０μｍのシリカや酸化カルシウム、アルミナやチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレタの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子などの適宜なものを１種又は２種以上用いることができる。 The transparent fine particles may have conductivity such as silica or calcium oxide having an average particle diameter of 0.5 to 20 μm, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide, or the like. One kind or two or more kinds of suitable inorganic fine particles or crosslinked or uncrosslinked organic fine particles made of a suitable polymer such as polymethyl methacrylate or polyureta can be used.
前記接着剤又は粘着剤は、通常、ベースポリマー又はその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が１０〜５０重量％程度の接着剤溶液として用いられる。上記溶剤としては、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤や水等の接着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。 The adhesive or pressure-sensitive adhesive is usually used as an adhesive solution having a solid content concentration of about 10 to 50% by weight in which a base polymer or a composition thereof is dissolved or dispersed in a solvent. As the solvent, an organic solvent such as toluene or ethyl acetate or a solvent such as water can be appropriately selected and used.
前記接着剤又は粘着剤は、異なる組成又は種類等のものの積層物として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。上記接着剤又は粘着剤の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。 The adhesive or pressure-sensitive adhesive can also be provided on one or both sides of a polarizing plate or an optical film as a laminate of different compositions or types. The thickness of the adhesive or pressure-sensitive adhesive can be appropriately determined according to the purpose of use or adhesive force, and is generally 1 to 500 μm, preferably 5 to 200 μm, particularly preferably 10 to 100 μm.
前記接着剤層又は粘着剤層等の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に剥離紙又は離型フィルム（セパレータともいう）が仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で接着剤層又は粘着剤層に接触することを防止できる。上記セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いることができる。 The exposed surface such as the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer is temporarily covered with a release paper or a release film (also referred to as a separator) for the purpose of preventing contamination until it is put to practical use. . Thereby, it can prevent contacting an adhesive bond layer or an adhesive layer in the usual handling state. As the separator, for example, an appropriate thin leaf body such as a plastic film, rubber sheet, paper, cloth, nonwoven fabric, net, foamed sheet or metal foil, or a laminate thereof, silicone-based or long-mirror alkyl-based, fluorine An appropriate one according to the prior art, such as a system or a coating treatment with an appropriate release agent such as molybdenum sulfide, can be used.
前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理や、拡散処理（アンチグレア処理ともいう）を施すことができる。上記ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を上記透明保護フィルムの表面に形成することができる。上記反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施される。また、上記スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。上記アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。また、上記アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。 The surface of the transparent protective film to which the polarizer is not bonded can be subjected to a hard coat treatment, an antireflection treatment, an antisticking treatment, or a diffusion treatment (also referred to as an antiglare treatment). The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate. For example, a cured film excellent in hardness, slipping property, etc. by an appropriate ultraviolet curable resin such as acrylic or silicone is used for the transparent coating. It can be formed on the surface of the protective film. The antireflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the surface of the polarizing plate. The sticking prevention treatment is performed for the purpose of preventing adhesion with an adjacent layer. The anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing the outside light from being reflected on the surface of the polarizing plate and obstructing the viewing of the light transmitted through the polarizing plate. For example, the surface is roughened by a sandblasting method or an embossing method. It can be formed by imparting a fine concavo-convex structure to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a blending method of transparent fine particles. The antiglare layer may also serve as a diffusion layer (viewing angle expanding function or the like) for diffusing the light transmitted through the polarizing plate to expand the viewing angle.
次に本発明の光学フィルム又は偏光板と併用して用いられる他の光学部材について説明する。 Next, other optical members used in combination with the optical film or polarizing plate of the present invention will be described.
上記他の光学部材としては、特に限定はないが、例えば、前記ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理や、拡散処理（アンチグレア処理ともいう）を別途光学フィルムとしたものが挙げられる。また、楕円偏光板又は円偏光板に、更に反射板又は半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板又は半透過型偏光板が挙げられる。また、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。また、本発明の光学フィルム又は偏光板を透過型又は半透過型の液晶表示装置に用いる場合には、市販の輝度向上フィルム（偏光選択層を有する偏光分離フィルム、例えば住友３Ｍ（株）製のＤ−ＢＥＦなど）と併せて用いることにより、さらに表示特性の高い表示装置を得ることができる。 Although there is no limitation in particular as said other optical member, For example, the thing which used the said hard-coat process, the antireflection process, the anti-sticking process, and the spreading | diffusion process (it is also called an anti-glare process) separately as an optical film is mentioned. In addition, a reflective polarizing plate or a semi-transmissive polarizing plate in which a reflecting plate or a semi-transmissive reflecting plate is further laminated on an elliptical polarizing plate or a circular polarizing plate can be used. In addition, a reflective elliptical polarizing plate, a semi-transmissive elliptical polarizing plate, or the like, which is a combination of the above-described reflective polarizing plate or transflective polarizing plate and a retardation plate, may be used. Further, when the optical film or polarizing plate of the present invention is used in a transmissive or transflective liquid crystal display device, a commercially available brightness enhancement film (a polarized light separation film having a polarization selective layer, for example, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.). When used in combination with D-BEF or the like, a display device with higher display characteristics can be obtained.
前記光学フィルムや偏光板等は、液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成することができるが、予め積層しておくほうが、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させることができるため好ましい。 The optical film, the polarizing plate, etc. can be formed by sequentially laminating them sequentially in the manufacturing process of the liquid crystal display device. However, the laminating in advance is superior in terms of quality stability, laminating workability, etc. This is preferable because manufacturing efficiency of a display device or the like can be improved.
本発明の光学フィルム、偏光板及び液晶パネルは、パーソナルコンピューター、液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（有機ＥＬ）、プロジェクター、プロジェクションテレビ、プラズマテレビ等の画像表示装置に用いることができる。上記液晶表示装置の種類には特に制限はなく、透過型、反射型、反射半透過型いずれの形でも使用することができる。上記液晶表示装置に用いられる液晶セルとしては、例えばツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モードや、水平配向（ＥＣＢ）モード、垂直配向（ＶＡ）モード、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、ベンドネマチック（ＯＣＢ）モード、強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）モード、反強誘電液晶（ＡＦＬＣ）モードの液晶セルなど種々の液晶セルが挙げられる。このうち、本発明の製造方法により得られる光学フィルムは、特にＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモードの液晶表示装置に用いることが好ましい。 The optical film, polarizing plate and liquid crystal panel of the present invention are used for liquid crystal display devices such as personal computers, liquid crystal televisions, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), organic electroluminescence displays (organic EL), projectors, projection televisions, plasma televisions. It can be used for an image display device. The type of the liquid crystal display device is not particularly limited, and any of a transmissive type, a reflective type, and a reflective transflective type can be used. Examples of the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device include a twisted nematic (TN) mode, a super twisted nematic (STN) mode, a horizontal alignment (ECB) mode, a vertical alignment (VA) mode, and an in-plane switching (IPS) mode. And various liquid crystal cells such as a liquid crystal cell of a bend nematic (OCB) mode, a ferroelectric liquid crystal (SSFLC) mode, and an antiferroelectric liquid crystal (AFLC) mode. Among these, the optical film obtained by the production method of the present invention is particularly preferably used for a TN mode, VA mode, or OCB mode liquid crystal display device.
前記ツイステッドネマチック（ＴＮ）モードの液晶セルとは、２枚の基材の間に正の誘電異方性のネマチック液晶をはさんだものであり、ガラス基材の表面配向処理によって液晶分子配向を９０度ねじらせてあるものをいう。具体的には、培風館株式会社「液晶辞典」１５８ページ（１９８９年）に記載の液晶セルや、特開昭６３−２７９２２９公報に記載の液晶セルが挙げられる。 The twisted nematic (TN) mode liquid crystal cell is a liquid crystal cell in which a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is sandwiched between two substrates, and the liquid crystal molecular alignment is 90 by surface alignment treatment of the glass substrate. The one that is twisted. Specific examples include the liquid crystal cell described in “Liquid Crystal Dictionary” on page 158 (1989) and the liquid crystal cell described in JP-A-63-279229.
前記垂直配向（ＶＡ）モードの液晶セルとは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）効果を利用し、透明電極間に誘電率異方性が負のネマチック液晶が、電圧無印加時において、垂直配列した液晶セルのことをいう。具体的には、特開昭６２−２１０４２３公報や、特開平４−１５３６２１公報に記載の液晶セルが挙げられる。また、上記ＶＡモードの液晶セルは、特開平１１−２５８６０５公報に記載されているように、視野角拡大のために、画素内にスリットを設けたものや、表面に突起を形成した基材を用いることによって、マルチドメイン化したＭＶＡモードの液晶セルであっても良い。更に、特開平１０−１２３５７６公報に記載されているように、液晶中にカイラル剤を添加し、ネマチック液晶電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるＶＡＴＮモードの液晶セルであっても良い。 The vertical alignment (VA) mode liquid crystal cell uses a voltage-controlled birefringence (ECB) effect, and nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy between transparent electrodes when no voltage is applied. Means a vertically aligned liquid crystal cell. Specific examples include liquid crystal cells described in JP-A-62-210423 and JP-A-4-153621. In addition, as described in JP-A No. 11-258605, the VA mode liquid crystal cell includes a substrate provided with a slit in a pixel or a substrate on which a protrusion is formed in order to enlarge a viewing angle. By using it, a multi-domain MVA mode liquid crystal cell may be used. Further, as described in JP-A-10-123576, a VATN mode liquid crystal in which a chiral agent is added to a liquid crystal, the liquid crystal is substantially vertically aligned when no nematic liquid crystal voltage is applied, and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied. It may be a cell.
前記ベンドネマチック（ＯＣＢ：Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ ｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）モードの液晶セルとは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）効果を利用し、透明電極間に誘電率異方性が正のネマチック液晶が、電圧無印加時において、中央部にねじれ配向が存在するベンド配向した液晶セルのことをいう。上記ＯＣＢモードの液晶セルは、「πセル」とも言われる。具体的には、共立出版株式会社「次世代液晶ディスプレイ」（２０００年）１１ページ〜２７ページに記載のものや、特開平７−０８４２５４公報に記載のものが挙げられる。 The liquid crystal cell of the bend nematic (OCB: Optically Compensated Bend or Optically Compensated Birefringence) mode is a voltage-controlled birefringence (ECB: Electrically controlled birefringence effect using an electrically controlled birefringence effect). The liquid crystal is a bend-aligned liquid crystal cell in which twisted alignment exists in the center when no voltage is applied. The OCB mode liquid crystal cell is also referred to as a “π cell”. Specific examples include those described in Kyoritsu Publishing Co., Ltd. “Next Generation Liquid Crystal Display” (2000), pages 11 to 27, and those described in JP-A-7-084254.
このような種々の液晶セルに、本発明の光学フィルムを用いることにより、コントラストや、色相、視野角特性を改善することができ、しかもその機能を長期間維持することができる。 By using the optical film of the present invention for such various liquid crystal cells, the contrast, hue, and viewing angle characteristics can be improved, and the functions can be maintained for a long time.
本発明について、以下の実施例及び比較例を用いてさらに説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。実施例で用いた各分析方法は、以下の通りである。
（１）液晶相−等方相転移温度の決定：温度コントローラー〔ジャパンハイテック（株）製 製品名「ＬＫ−６００ＰＭ」〕を備えた偏光顕微鏡（オリンパス（株）製 製品名「ＢＸ５１−Ｐ」を用いて求めた。
（２）フィルム断面の観察及び液晶層の厚み測定方法：試料をエポキシ樹脂中に包埋した後、フィルム断面を観察するために、超薄切片法により作製した試験片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）〔日立製作所製Ｈ−８００（加速電圧１００ｋＶ）〕にて観察した。
（３）位相差・複屈折率・光透過率測定方法：平行ニコル回転法を原理とする位相差計〔王子計測機器（株）製 商品名「ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ」〕を用いて、波長５９０ｎｍの光で測定した。
（４）光学フィルムの厚み測定方法：薄膜用分光光度計〔大塚電子（株）製 商品名「瞬間マルチ測光システム ＭＣＰＤ−２０００」〕にて測定した。
（５）紫外線照射方法：波長３６５ｎｍの光強度が１２０ｍＷ／ｃｍ２であるメタルハライドランプを光源とする装置を用いた。
（６）光学均一性の評価：ハジキの有無を目視観察によって行った。
The present invention will be further described using the following examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited only to these Examples. Each analysis method used in the examples is as follows.
(1) Determination of liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature: Polarization microscope (product name “BX51-P” manufactured by Olympus Corporation) equipped with a temperature controller [product name “LK-600PM” manufactured by Japan High-Tech Co., Ltd.] Obtained using.
(2) Method for observing film cross section and measuring thickness of liquid crystal layer: After embedding a sample in an epoxy resin, in order to observe the film cross section, a test piece prepared by an ultrathin section method was used for a transmission electron microscope (TEM). ) [H-800 manufactured by Hitachi, Ltd. (acceleration voltage 100 kV)].
(3) Phase difference / birefringence / light transmittance measurement method: Using a phase difference meter based on the parallel Nicol rotation method (trade name “KOBRA21-ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments) with a wavelength of 590 nm Measured with light.
(4) Thickness measuring method of optical film: Measured with a spectrophotometer for thin film [trade name “instant multiphotometry system MCPD-2000” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.].
(5) Ultraviolet irradiation method: an apparatus using a metal halide lamp having a light intensity of 120 mW / cm 2 at a wavelength of 365 nm as a light source was used.
(6) Evaluation of optical uniformity: Presence or absence of repelling was visually observed.
○；光学フィルムにハジキが観察されず、均一であった。 ○: Repelling was not observed on the optical film, and it was uniform.
×；光学フィルムにハジキが観察された。
〔実施例１〕
下記式（１）で表される重合性ネマチック液晶性化合物９０重量部、下記式（２）で表される重合性カイラル剤１０重量部、ＵＶ重合開始剤〔チバスペシャリティーケミカルズ社製 商品名「イルガキュア９０７」〕５重量部からなり、液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）が８８℃である組成物をシクロペンタノン（沸点１３１℃）３００重量部に溶解して混合溶液を作製した。上記混合溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製 商品名「Ｓ−２７Ｅ」、厚み７５μm）上にワイヤーバー（＃１２）にて塗工した。次いで、上記混合溶液が塗工された上記基材を、基材から上部５ｃｍの距離を測定した温度が８８℃である恒温オーブン（温度バラツキは±０．２℃）で４分間乾燥した後、８８℃の恒温オーブン内で空気雰囲気下、前記混合溶液が塗工された側から紫外線を３００ｍＪ照射して、上記組成物を重合させることにより、硬化したフィルムを作製した。前記光学フィルムから基材と除いた液晶層の特性は表１の通りである。上記の液晶層を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察すると、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み１．０μｍ）と、等方的な分子構造を有する層（厚み３．１μｍ）と、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み１．０μｍ）との３層からなる相分離構造が認められた（図２）。
X: Repelling was observed on the optical film.
[Example 1]
90 parts by weight of a polymerizable nematic liquid crystalline compound represented by the following formula (1), 10 parts by weight of a polymerizable chiral agent represented by the following formula (2), a UV polymerization initiator [trade name “manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc. Irgacure 907 "], a composition having 5 parts by weight and having a liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) of 88 ° C dissolved in 300 parts by weight of cyclopentanone (boiling point 131 ° C) to prepare a mixed solution. The mixed solution was coated on a polyethylene terephthalate film (trade name “S-27E” manufactured by Toray, thickness 75 μm) with a wire bar (# 12). Next, the substrate coated with the mixed solution is dried for 4 minutes in a constant temperature oven (temperature variation is ± 0.2 ° C.) having a temperature of 88 ° C. measured at a distance of 5 cm from the substrate, A cured film was produced by polymerizing the composition by irradiating 300 mJ of ultraviolet rays from the side coated with the mixed solution in an air oven at 88 ° C. in an air atmosphere. Table 1 shows the characteristics of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film. When the liquid crystal layer is observed with a transmission electron microscope (TEM), a layer having a helical twist molecular structure (thickness: 1.0 μm) having a helical pitch length of 170 nm and a layer having an isotropic molecular structure (thickness: 3) 0.1 μm) and a layer having a helical twist molecular structure (thickness: 1.0 μm) having a helical pitch length of 170 nm (FIG. 2).
前記混合溶液をワイヤーバー（＃９）にて塗工し、上記混合溶液が塗工された基材の乾燥温度及び紫外線の照射温度を８８℃に変えて、８７℃とした以外は、実施例１と同様の方法で、前記組成物を重合させることにより、硬化したフィルムを作製した。前記光学フィルムから基材と除いた液晶層の特性は表１の通りである。上記の液晶層を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察すると、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み０．９μｍ）と、等方的な分子構造を有する層（厚み２．８μｍ）と、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み０．８μｍ）との３層からなる相分離構造が認められた。
〔実施例３〕
前記混合溶液をワイヤーバー（＃１０）にて塗工し、上記混合溶液が塗工された基材の乾燥温度及び紫外線の照射温度を８８℃に変えて、８９℃とした以外は、実施例１と同様の方法で、前記組成物を重合させることにより、硬化したフィルムを作製した。前記光学フィルムから基材と除いた液晶層の特性は表１の通りである。上記の液晶層を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察すると、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み０．７μｍ）と、等方的な分子構造を有する層（厚み２．６μｍ）と、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍである螺旋状ねじれ分子構造を有する層（厚み０．７μｍ）との３層からなる相分離構造が認められた。
（比較例１）
前記混合溶液をワイヤーバー（＃９）にて塗工し、上記混合溶液が塗工された基材の乾燥温度及び紫外線の照射温度を８８℃に変えて、８０℃とした以外は、実施例１と同様の方法で、前記組成物を重合させることにより、硬化したフィルムを作製した。前記光学フィルムから基材と除いた液晶層の特性は表１の通りである。上記の液晶層を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察すると、螺旋ピッチ長が１７０ｎｍの均一な単層の螺旋状ねじれ分子構造を有する層が認められた（図３）。
（比較例２）
前記混合溶液をワイヤーバー（＃９）にて塗工し、上記混合溶液が塗工された基材の乾燥温度及び紫外線の照射温度を８８℃に変えて、９１℃とした以外は、実施例１と同様の方法で、前記組成物を重合させることにより、硬化したフィルムを作製した。前記光学フィルムから基材と除いた液晶層の特性は表１の通りである。上記の液晶層を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察すると、単層の等方的な分子構造を有する層が認められた（図４）。
Example except that the mixed solution was applied with a wire bar (# 9), and the drying temperature and ultraviolet irradiation temperature of the substrate on which the mixed solution was applied were changed to 88 ° C. to 87 ° C. In the same manner as in No. 1, a cured film was produced by polymerizing the composition. Table 1 shows the characteristics of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film. When the above liquid crystal layer is observed with a transmission electron microscope (TEM), a layer having a helical twist molecular structure (thickness 0.9 μm) having a helical pitch length of 170 nm and a layer having an isotropic molecular structure (thickness 2) .8 μm) and a layer having a helical twist molecular structure (thickness 0.8 μm) having a helical pitch length of 170 nm was observed.
Example 3
Example except that the mixed solution was applied with a wire bar (# 10), and the drying temperature and ultraviolet irradiation temperature of the substrate on which the mixed solution was applied were changed to 88 ° C to 89 ° C. In the same manner as in No. 1, a cured film was produced by polymerizing the composition. Table 1 shows the characteristics of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film. When the liquid crystal layer is observed with a transmission electron microscope (TEM), a layer having a helical twist molecular structure (thickness 0.7 μm) having a helical pitch length of 170 nm and a layer having an isotropic molecular structure (thickness 2) .6 μm) and a layer having a helical twisted molecular structure (thickness 0.7 μm) having a helical pitch length of 170 nm was observed.
(Comparative Example 1)
Example except that the mixed solution was applied with a wire bar (# 9), and the drying temperature and ultraviolet irradiation temperature of the substrate on which the mixed solution was applied were changed to 88 ° C to 80 ° C. In the same manner as in No. 1, a cured film was produced by polymerizing the composition. Table 1 shows the characteristics of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film. When the above-mentioned liquid crystal layer was observed with a transmission electron microscope (TEM), a layer having a uniform single-layer helically twisted molecular structure with a helical pitch length of 170 nm was observed (FIG. 3).
(Comparative Example 2)
Example except that the mixed solution was applied with a wire bar (# 9), and the drying temperature and ultraviolet irradiation temperature of the substrate on which the mixed solution was applied were changed to 88 ° C to 91 ° C. In the same manner as in No. 1, a cured film was produced by polymerizing the composition. Table 1 shows the characteristics of the liquid crystal layer excluding the substrate from the optical film. When the liquid crystal layer was observed with a transmission electron microscope (TEM), a single layer having an isotropic molecular structure was observed (FIG. 4).
・ｄ１は、螺旋状ねじれ分子構造を有する層の厚みの合計
・ｄ２は、等方的な分子構造を有する層の厚みの合計
・Ｒｅは、光学フィルムから基材を除いた液晶層のフィルム面内の位相差値
・Ｒｔｈは、光学フィルムから基材を除いた液晶層の厚み方向の位相差値
・ｎｘ−ｎｚは、光学フィルムから基材を除いた液晶層の厚み方向の複屈折率
表１に示す通り、比較例１では前記組成物の液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）より８℃低い温度である８０℃で紫外線を照射して配向を固定化したために、螺旋状ねじれ分子構造を有する層のみからなる光学フィルムが得られた。上記光学フィルムは、部分的にハジキのある光学的に不均一なフィルムであった。
比較例２では、前記組成物の液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）より３℃高い温度である９１℃で紫外線を照射して配向を固定化したために、等方的な分子構造を有する層のみからなる光学フィルムが得られた。上記光学フィルムは、厚み方向の位相差値が非常に小さく、位相差フィルムとしては望ましくなかった。 In Comparative Example 2, since the alignment was fixed by irradiating ultraviolet rays at 91 ° C., which is 3 ° C. higher than the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) of the composition, it has an isotropic molecular structure. An optical film consisting only of layers was obtained. The optical film had a very small retardation value in the thickness direction, and was not desirable as a retardation film.
一方、実施例１〜３では、前記組成物の液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）より±２℃以内で紫外線を照射して配向を固定化したために、螺旋状ねじれ分子構造を有する層と、等方的な分子構造を有する層とを含む相分離構造を有する光学フィルムが得られた。その結果、螺旋状ねじれ分子構造を有する層のみからなる光学フィルムを作製する場合と比較して、塗工溶液の塗工厚みを適度に厚くできたため、厚み方向の位相差の小さい位相差フィルムを作製する場合においても、塗工溶液のハジキを防ぐことができ、良好な光学均一性を有する光学フィルムが得られた。 On the other hand, in Examples 1 to 3, since the alignment was fixed by irradiating ultraviolet rays within ± 2 ° C. from the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) of the composition, the layer having a helical twisted molecular structure And an optical film having a phase-separated structure including a layer having an isotropic molecular structure. As a result, compared with the case of producing an optical film consisting only of a layer having a helical twisted molecular structure, the coating thickness of the coating solution can be appropriately increased, so that a retardation film having a small thickness direction retardation is obtained. Even in the case of producing, an optical film having good optical uniformity can be obtained because the repellency of the coating solution can be prevented.
本発明はコレステリック液晶を用いた位相差フィルムの製造工程において発生する塗工溶液のハジキを防ぎ、良好な光学均一性を有する光学フィルムの製造方法を提供することができる。また、その製造方法によって得られる良好な光学均一性を有する光学フィルム、上記光学フィルムを用いた偏光板、液晶パネル、液晶表示装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can prevent the repelling of the coating solution which generate | occur | produces in the manufacturing process of retardation film using a cholesteric liquid crystal, and can provide the manufacturing method of the optical film which has favorable optical uniformity. Moreover, the optical film which has the favorable optical uniformity obtained by the manufacturing method, the polarizing plate using the said optical film, a liquid crystal panel, and a liquid crystal display device can be provided.
１ 基材
２ 螺旋状ねじれ分子構造を有する層
３ 等方的な分子構造を有する層
４ 螺旋状ねじれ分子構造を有する層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Layer which has a helical twist molecular structure 3 Layer which has an isotropic molecular structure 4 Layer which has a helical twist molecular structure
Claims (16)
（ただし、Ｔｉとは、前記重合性ネマチック液晶性化合物及び重合性カイラル剤及び重合開始剤を含む組成物の液晶相−等方相転移温度を示す。） In a method for producing an optical film having a phase separation structure of at least two layers including a layer having a helical twisted molecular structure and a layer having an isotropic molecular structure, a polymerizable nematic liquid crystalline compound, a polymerizable chiral agent, and A method for producing an optical film, wherein a composition containing a polymerization initiator is coated on a substrate together with a solvent and irradiated with radiation in an atmosphere of Ti ± 2.0 ° C.
(However, Ti represents the liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature of the composition containing the polymerizable nematic liquid crystalline compound, the polymerizable chiral agent, and the polymerization initiator.)
A liquid crystal display device comprising the liquid crystal panel according to claim 14.
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